CN116292108B - 一种液压风力发电机***及控制方法 - Google Patents
一种液压风力发电机***及控制方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116292108B CN116292108B CN202310281425.3A CN202310281425A CN116292108B CN 116292108 B CN116292108 B CN 116292108B CN 202310281425 A CN202310281425 A CN 202310281425A CN 116292108 B CN116292108 B CN 116292108B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- oil temperature
- temperature
- pressure pipeline
- oil
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 14
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 52
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 10
- 230000001502 supplementing effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 8
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 218
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 34
- 239000010729 system oil Substances 0.000 description 6
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/20—Wind motors characterised by the driven apparatus
- F03D9/25—Wind motors characterised by the driven apparatus the apparatus being an electrical generator
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D15/00—Transmission of mechanical power
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
Abstract
本申请提供一种液压风力发电机***及控制方法,液压风力发电机***包括:叶片、叶片轴、定量泵组、变量马达组、温度调节***、控制器、发电机、第一温度传感器;定量泵组的输出端通过高压管道连接变量马达组的输入端;定量泵组的输入端通过低压管道依次连接于温度调节***和变量马达组的输出端;变量马达组的输出轴连接发电机;控制器根据定量泵组的效率和变量马达组的效率,计算出目标油液温度,并根据计算出的目标油液温度控制温度调节***对低压管道中的油液温度进行调节,以使低压管道中的油液温度达到目标油液温度。本申请技术方案通过实时调整液压风力发电机***的油液温度,可以提升液压风力发电机***的发电机效率,提升产电量。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电领域,特别是涉及一种液压风力发电机***及控制方法。
背景技术
随着全球“石化能源”越来越缺乏,对环境的污染不断加剧,环境污染、能源紧缺等问题日益突出。风能作为一种可再生的清洁能源,其应用范围越来越广。例如可以将风能转换成机械能,再将机械能转换成热能,实现供暖/供热。又如,可以将风能转换成电能,从而为工厂、企业、居民等提供日常生产、生活用电。我国海岸线长,纬度跨度大,风力资源十分丰富,因此近年来风电产业在我国得到了大力发展。
变桨风力发电机因其具有启动风速低等优点得到了广泛应用,目前的变桨风力发电机常采用齿轮传动,虽然齿轮传动的效率很高,但其传动比恒定,因此需要变频器来稳定输出功率。同时,因为风速变化较快,会产生较大的冲击载荷,容易使刚性传动的齿轮失效。
为了解决这些问题,液压传动被用于风力发电机中,相对于齿轮传动,液压传动一方面可以吸收冲击载荷,另一方面不需要使用变频器节约成本,但其效率较低。因此如何提高液压传动风力发电机效率至关重要。
发明内容
为了解决背景技术中存在的问题,本发明所提供一种液压风力发电机***及控制方法。
本申请技术方案提供的一种液压风力发电机***包括:叶片1、叶片轴2、定量泵组3、变量马达组4、温度调节***5、控制器6、发电机7、第一温度传感器8。控制器6根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度;以及根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5调节低压管道10中的油液温度进行调节。通过对油液温度进行调节,可以使得***油液粘度保持理想的油液粘度,从而使得定量泵组3、变量马达组4可以保持较高的效率,进而有利于提升液压风力发电机***的发电机效率,提升产电量。
第一方面,本申请提供了一种液压风力发电机***,包括:叶片1、叶片轴2、定量泵组3、变量马达组4、温度调节***5、控制器6、发电机7、第一温度传感器8;其中,定量泵组3连接于叶片轴2;定量泵组3的输出端通过高压管道9连接变量马达组4的输入端;定量泵组3的输入端通过低压管道10依次连接于温度调节***5和变量马达组4的输出端;变量马达组4的输出轴连接发电机7;第一温度传感器8设置于低压管道10,用于检测低压管道10中的油液温度;控制器6电连接于温度调节***5、第一温度传感器8、定量泵组3以及变量马达组4;控制器6用于根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度;以及根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,以使低压管道10中的油液温度达到目标油液温度。
在上述第一方面的一种可能的实现中,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,包括:
当低压管道10中的油液温度高于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当低压管道10中的油液温度低于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
在上述第一方面的一种可能的实现中,温度调节***5包括:比例节流阀51、热交换器52、换向阀53、第一油箱54、第一单向阀55、第二单向阀56;
变量马达组4的输出端与换向阀53的第一输入口连接,换向阀53的第二输入口532连接第一油箱54。换向阀53的第一输出口533连接热交换器52,再通过第二单向阀56连接定量泵组3的输入端。换向阀53的第二输出口534连接比例节流阀51,再通过第一单向阀55连接定量泵组3的输入端。
在上述第一方面的一种可能的实现中,还包括补油回路11,补油回路11包括定量泵111、第三单向阀112、溢流阀113、第二油箱114,所述定量泵111与所述定量泵组3并联;
其中,第二油箱114连接于所定量泵111的输入端,第三单向阀112的一端连接于定量泵111的输出端,第三单向阀112的另一端连接于低压管道10,溢流阀113的一端连接于第二油箱114,溢流阀113的另一端连接于低压管道10。
在上述第一方面的一种可能的实现中,还包括第二温度传感器12,第二温度传感器12设置于高压管道9,用于检测高压管道9中的油液温度。
在上述第一方面的一种可能的实现中,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,包括:
当高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值高于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值低于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
第二方面,本申请提供一种液压风力发电机控制方法,用于上述第一方面以及第一方面的任意一种可能的实现中的一种液压风力发电机***的控制器6,包括:
根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度;以及根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5调节低压管道10中的油液温度进行调节,以使低压管道10中的油液温度达到目标油液温度。
在上述第二方面的一种可能的实现中,根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,包括:
当低压管道10中的油液温度高于目标油液温度时,根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当低压管道10中的油液温度低于目标油液温度时,根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
在上述第二方面的一种可能的实现中,根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,包括:
当高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值高于目标油液温度时,根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值低于目标油液温度时,根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
在上述第二方面的一种可能的实现中,根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度,包括:
将定量泵组3的效率和变量马达组4的效率乘积作为液压风力发电机***传动***的总效率;
基于液压风力发电机***的油液的粘度和总效率最大化原则,遍历得到总效率的最大值;
将总效率的最大值所对应的油液粘度确定为目标油液粘度;
将目标油液粘度所对应的油液温度确定为目标油液温度。
本申请技术方案根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度;根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5调节低压管道10中的油液温度进行调节。通过对油液温度进行调节,可以使得***油液粘度保持理想的油液粘度,从而使得定量泵组3、变量马达组4可以保持较高的效率,进而有利于提升液压风力发电机***的发电机效率,提升产电量。
应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以的说明书而变得容易理解。
附图说明
图1为本申请提供的一种液压风力发电机***的结构示意图;
图2为本申请提供的另一种液压风力发电机***的结构示意图;
图3为本申请提供的一种液压风力发电机***控制方法的流程示意图。
图中:1、叶片,2、叶片轴,3、定量泵组,4、变量马达组,5、温度调节***,51、比例节流阀,52、热交换器,53、换向阀,531、换向阀的第一输入口,532、换向阀的第二输入口,533、换向阀的第一输出口533,534换向阀的第二输出口,54、第一油箱,55、第一单向阀,56、第二单向阀,6、控制器,7、发电机,8、第一温度传感器,9、高压管道,10、低压管道,11、补油回路,111、定量泵,112、第三单向阀,113、溢流阀,114、第二油箱,12、第二温度传感器。
具体实施方式
本申请技术方案根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度;根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节。通过对油液温度进行调节,可以使得***油液粘度保持理想的油液粘度,从而使得定量泵组3、变量马达组4可以保持较高的效率,进而有利于提升液压风力发电机***的发电机效率,提升产电量。
本申请以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的,而并非旨在作为对本申请的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样,单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括复数表达形式,除非其上下文中明确地有相反指示。还应当理解,本申请中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个所列出项目的任何或所有可能组合。
以下,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为暗示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征,在本申请实施例的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1所示为本申请提供的一种液压风力发电机***,包括:叶片1、叶片轴2、定量泵组3、变量马达组4、温度调节***5、控制器6、发电机7、第一温度传感器8。叶片1在风力的作用下旋转,将风的动能转变为叶片轴2的机械能,最终通过发电机7将叶片轴2的机械能转换为电能进行发电。
其中,定量泵组3连接于叶片轴2,定量泵组3的输出端通过高压管道9连接变量马达组4的输入端;定量泵组3的输入端通过低压管道10依次连接于温度调节***5和变量马达组4的输出端;变量马达组4的输出轴连接发电机7;第一温度传感器8设置于低压管道10,用于检测低压管道10中的油液温度;控制器6电连接于温度调节***5、第一温度传感器8、定量泵组3以及变量马达组4;控制器6用于根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度;以及根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,以使低压管道10中的油液温度达到目标油液温度。
图1所示的定量泵组3中可以包括多个定量泵,变量马达组4中也可以包括多个变量马达,也可由多个定量马达加一个变量马达组成,需要注意的是,变量马达组4中至少要包含一个变量马达,定量泵组3中定量泵的个数以及变量马达组4中变量马达的个数可以根据需求选定,例如根据功率需求来确定,本申请对此不做限定。
另外,图1所示的液压风力发电机***只示意出了一个设置在低压管道10的温度传感器,用于检测低压管道10的温度,应当理解,在实际应用中,温度传感器的个数可以根据需求而定,例如,当高压管道9较长时,可以每隔一段距离设置一个温度传感器,温度传感器的个数本申请对此不做限定。然后以多个温度传感器测得的温度的平均值作为控制器6的输入信号。
图1所示的液压风力发电机***油液粘度的调节原理如下:
控制器6获取第一温度传感器8采集的油液温度,作为控制器6的输入信号。
然后,控制器6根据定量泵组3和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度。其中,定量泵组3和变量马达组4的效率的计算方式如下:
则传动***的总效率=定量泵组效率*变量马达组效率。
其中,cv为油液粘性摩擦系数,μ为油液粘度,ωp是叶片轴转速,Δp1是高压管道9和低压管道10压差,cf是库伦摩擦系数,cs是滑动摩擦系数,B是体积模量,Vr是容积比,ωm是变量马达组输出轴转速,x是液压马达排量百分比。在上述计算公式涉及的参数中,除μ,ωp和x外的其余参数均为定值,其中,叶片轴转速ωp可以基于转矩控制得到,液压马达排量百分比x可以基于压力控制得到,并且为了保证计算的准确性,叶片轴转速ωp和液压马达排量百分比x需要实时采集。μ与温度的对应关系可根据油液的温度粘度曲线获得。
然后根据总效率最大化原则,可以计算得到理想的μ。例如,在一些实施例中,可以遍历μ的取值,从而得到μ的不同取值所对应的传动***的总效率,从中选择传动***总效率最大的μ的取值作为目标油液粘度,从而再根据油液粘度和油液温度之间的对应关系确定出传动***总效率最大时对应的油液温度,将该温度作为目标油液温度。从而可以方便的基于该目标油液温度和第一温度传感器8测得的油液温度之间的大小关系进行油液温度调整。
例如,在一些实施例中,控制器6基于该目标油液温度和第一温度传感器8测得的油液温度输出控制指令给温度调节调节5,当第一温度传感器8测得的油液温度高于目标油液温度时,温度调节***5会对低压管道10中的油液进行降温使其达到目标油液温度。
又如,在一些实施例中,控制器6基于该目标油液温度和第一温度传感器8测得的油液温度输出控制指令给温度调节调节5,当第一温度传感器8测得的油液温度低于目标油液温度时,温度调节***5会对低压管道10中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
图1所示的液压风力发电机***通过对油液温度进行调节,可以使得***油液粘度保持理想的油液粘度,从而使得定量泵组3、变量马达组4可以保持较高的效率,进而有利于提升液压风力发电机***的发电机效率,提升产电量。
图2所示的实施例为在图1所示的实施例的基础上更加具体的一个液压风力发电机***。其中示意出了温度调节***5的具体结构,并且图2所示的实施例在图1的基础上还增加了一个补油回路11,并示意了补油11回路的具体结构。参考图2,温度调节***5包括:比例节流阀51、热交换器52、换向阀53、第一油箱54、第一单向阀55、第二单向阀56;
变量马达组4的输出端与换向阀53的第一输入口531连接,换向阀53的第二输入口532连接第一油箱54。换向阀53的第一输出口533连接热交换器52,再通过第二单向阀56连接定量泵组3的输入端。换向阀53的第二输出口534连接比例节流阀51,再通过第一单向阀55连接定量泵组3的输入端。
温度调节***工作原理如下:
当温度低于目标温度时,控制器6控制换向阀53左位接通。换向阀53的第一输出口533与第一输入口531接通,变量马达组4输出端通过换向阀53连接比例节流阀51,再通过第一单向阀55与定量泵组3输入端连接。油液通过比例节流阀51时会有节流损失,使油液升温。比例节流阀51的开口越小,温升效果越明显。控制器6通过控制比例节流阀51开口大小来调节油液温度直至达到目标温度。此时,换向阀53的输出口与输入口连接,热交换器52与第一油箱54连接,热交换器52处于不工作状态。
当温度高于目标温度时,控制器6控制换向阀53右位接通。换向阀53的第二输出口534与第一输入口531接通,变量马达组4输出端通过换向阀53连接热交换器52,再通过第二单向阀56与定量泵组3输入端连接。控制器6通过控制热交换器52使油液温度下降直至达到目标温度。此时,换向阀53的输出口与输入口连接,比例节流阀51与第一油箱54连接,比例节流阀51处于不工作状态。
补油回路11包括定量泵111、第三单向阀112、溢流阀113、第二油箱114,定量泵111与定量泵组3并联;
其中,第二油箱114连接于所定量泵111的输出端,第三单向阀112的一端连接于定量泵111的输入端,第三单向阀112的另一端连接于低压管道10,溢流阀113的一端连接于第二油箱114,溢流阀113的另一端连接于低压管道10。
补油回路11工作原理如下:
叶片轴2转动时,带动定量泵111转动。为溢流阀113预设一压力值。当低压管道10压力低于前述预设的压力值时,油液从第二油箱114,经定量泵111和第三单向阀112进入低压管道10中,此时溢流阀113处于关闭状态。
当低压管道10压力低于预设压力值的溢流阀113,油液从第二油箱114,经定量泵111和第三单向阀112,由经溢流阀113溢流回第二油箱114。
因此,补油回路11可保证低压管道压力维持恒定。
此外,在图2所示的实施例中,还包括第二温度传感器12,第二温度传感器12设置于高压管道9,用于检测高压管道9中的油液温度。
图2所示的液压风力发电机***油液粘度的调节原理如下:
控制器6获取第一温度传感器8采集的油液温度,以及第二温度传感器12采集的油液温度,并且将第一温度传感器8采集的油液温度和第二温度传感器12采集的油液温度的平均值作为控制器6的输入信号。
然后,控制器6根据定量泵组3和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度的计算方式和上述图1所述的计算方法相同,在此不再赘述。
在确定出目标油液温度之后,从而可以方便的基于该目标油液温度和第一温度传感器8测得的油液温度之间的大小关系进行油液温度调整。
在一些实施例中,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,包括:
当高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值(也即第二温度传感器12采集的油液温度和第一温度传感器8采集的油液温度的平均值)高于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值低于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
图2所示的液压风力发电机***通过对油液温度进行调节,可以使得***油液粘度保持理想的油液粘度,从而使得定量泵组3、变量马达组4可以保持较高的效率,进而有利于提升液压风力发电机***的发电机效率,提升产电量。
图3所示为本申请提供的一种液压风力发电机控制方法的流程示意图,用于上述图1和图2所示的实施例中的控制器6,如图3所示,本申请提供的一种液压风力发电机控制方法包括以下内容:
S1:根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度。具体计算方式可参见上述关于图1所示的实施例相关部分的文字描述,此处不再赘述。
S2:根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,以使低压管道10中的油液温度达到目标油液温度。
在一些实施例中,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,包括:
当低压管道10中的油液温度高于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当低压管道10中的油液温度低于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
在一些实施例中,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液温度进行调节,包括:
当高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值高于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值低于目标油液温度时,控制器6根据计算出的目标油液温度控制温度调节***5对低压管道10中的油液进行加热使其达到目标油液温度。利用高压管道9中的油液温度和低压管道10中的油液温度的平均值作为控制器6的输入信号,可以使得温度调节***5对低压管道10的油液温度的调整更加准确。高压管道9和低压管道10所设置的温度传感器的个数视需求而定,本申请对此不做限定。
在一些实施例中,根据定量泵组3的效率和变量马达组4的效率,计算出目标油液温度,包括:
将定量泵组3的效率和变量马达组4的效率乘积作为液压风力发电机传动***的总效率;基于液压风力发电机***的油液的粘度和总效率最大化原则,遍历得到总效率的最大值;将总效率的最大值所对应的油液粘度确定为目标油液粘度;将目标油液粘度所对应的油液温度确定为目标油液温度。
通过遍历获得最大总效率,从而可以快速确定出***效率最大时对应的油液粘度,进而根据油液粘度和油液温度之间的对应关系,确定出***效率最大时对应的油液温度,从而可以方便地通过温度调节***5来调整***的油温,以使得***油液粘度保持理想的油液粘度,从而使得定量泵组3、变量马达组4可以保持较高的效率,进而有利于提升液压风力发电机***的发电机效率,提升产电量。
以上所述仅是本申请的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。
Claims (6)
1.一种液压风力发电机***,其特征在于,包括:
叶片(1)、叶片轴(2)、定量泵组(3)、变量马达组(4)、温度调节***(5)、控制器(6)、发电机(7)、第一温度传感器(8);
其中,所述定量泵组(3)连接于所述叶片轴(2);
所述定量泵组(3)的输出端通过高压管道(9)连接所述变量马达组(4)的输入端;所述定量泵组(3)的输入端通过低压管道(10)依次连接于所述温度调节***(5)和所述变量马达组(4)的输出端;所述变量马达组(4)的输出轴连接发电机(7);所述第一温度传感器(8)设置于所述低压管道(10),用于检测所述低压管道(10)中的油液温度;
所述控制器(6)电连接于所述温度调节***(5)、所述第一温度传感器(8)、所述定量泵组(3)以及所述变量马达组(4),所述控制器(6)用于根据所述定量泵组(3)的效率和所述变量马达组(4)的效率,计算出目标油液温度,以及根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液温度进行调节,以使所述低压管道(10)中的油液温度达到所述目标油液温度;
所述温度调节***(5)包括:比例节流阀(51)、热交换器(52)、换向阀(53)、第一油箱(54)、第一单向阀(55)、第二单向阀(56);
其中,所述变量马达组(4)的输出端与换向阀(53)的第一输入口(531)连接,所述换向阀(53)的第二输入口(532)连接第一油箱(54),所述换向阀(53)的第一输出口(533)连接热交换器(52),再通过第二单向阀(56)连接所述定量泵组(3)的输入端,所述换向阀(53)的第二输出口(534)连接比例节流阀(51),再通过第一单向阀(55)连接所述定量泵组(3)的输入端;
所述液压风力发电机***还包括补油回路(11),所述补油回路(11)包括定量泵(111)、第三单向阀(112)、溢流阀(113)、第二油箱(114),所述定量泵(111)与所述定量泵组(3)并联;
其中,所述第二油箱(114)连接于定量泵(111)的输入端,所述第三单向阀(112)的一端连接于所述定量泵(111)的输出端,所述第三单向阀(112)的另一端连接于所述低压管道(10),所述溢流阀(113)的一端连接于所述第二油箱(114),所述溢流阀(113)的另一端连接于低压管道(10);
所述液压风力发电机***还包括第二温度传感器(12),所述第二温度传感器(12)设置于所述高压管道(9),用于检测所述高压管道(9)中的油液温度;
所述控制器(6)根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液温度进行调节,包括:
当所述高压管道(9)中的油液温度和所述低压管道(10)中的油液温度的平均值高于所述目标油液温度时,所述控制器(6)根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当所述高压管道(9)中的油液温度和所述低压管道(10)中的油液温度的平均值低于所述目标油液温度时,所述控制器(6)根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
2.根据权利要求1所述的一种液压风力发电机***,其特征在于,所述控制器(6)根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液温度进行调节,包括:
当低压管道(10)中的油液温度高于目标油液温度时,所述控制器(6)根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当低压管道(10)中的油液温度低于目标油液温度时,所述控制器(6)根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
3.一种液压风力发电机控制方法,用于权利要求1至2中任一项所述的一种液压风力发电机***的控制器(6),其特征在于,包括:
根据定量泵组(3)的效率和变量马达组(4)的效率,计算出目标油液温度;以及根据计算出的所述目标油液温度控制温度调节***(5)对低压管道(10)中的油液温度进行调节,以使所述低压管道(10)中的油液温度达到所述目标油液温度。
4.根据权利要求3所述的一种液压风力发电机控制方法,其特征在于,所述根据计算出的所述目标油液温度控制温度调节***(5)对低压管道(10)中的油液温度进行调节,包括:
当低压管道(10)中的油液温度高于目标油液温度时,根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当低压管道(10)中的油液温度低于目标油液温度时,根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
5.根据权利要求3所述的一种液压风力发电机控制方法,其特征在于,所述根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液温度进行调节,包括:
当高压管道(9)中的油液温度和所述低压管道(10)中的油液温度的平均值高于所述目标油液温度时,根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液进行降温使其达到目标油液温度;
当高压管道(9)中的油液温度和所述低压管道(10)中的油液温度的平均值低于所述目标油液温度时,根据计算出的所述目标油液温度控制所述温度调节***(5)对所述低压管道(10)中的油液进行加热使其达到目标油液温度。
6.根据权利要求3所述的一种液压风力发电机控制方法,其特征在于,所述根据定量泵组(3)的效率和变量马达组(4)的效率,计算出目标油液温度,包括:
将定量泵组(3)的效率和变量马达组(4)的效率乘积作为所述液压风力发电机***传动***的总效率;
基于液压风力发电机***的油液的粘度和总效率最大化原则,遍历得到总效率的最大值;
将所述总效率的最大值所对应的油液粘度确定为目标油液粘度;
将所述目标油液粘度所对应的油液温度确定为所述目标油液温度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310281425.3A CN116292108B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种液压风力发电机***及控制方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202310281425.3A CN116292108B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种液压风力发电机***及控制方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN116292108A CN116292108A (zh) | 2023-06-23 |
CN116292108B true CN116292108B (zh) | 2024-03-22 |
Family
ID=86823800
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202310281425.3A Active CN116292108B (zh) | 2023-03-17 | 2023-03-17 | 一种液压风力发电机***及控制方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN116292108B (zh) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102859188A (zh) * | 2011-08-10 | 2013-01-02 | 三菱重工业株式会社 | 再生能型发电装置 |
CN102884312A (zh) * | 2010-05-28 | 2013-01-16 | 三菱重工业株式会社 | 可再生能源类型的发电装置及其运行方法 |
JP2013501890A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-01-17 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置及びその運転方法 |
JP5297568B1 (ja) * | 2011-08-10 | 2013-09-25 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置 |
WO2015092912A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 株式会社日立製作所 | 発電装置 |
CN108661863A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-10-16 | 兰州理工大学 | 一种多级液压型风力发电机组 |
-
2023
- 2023-03-17 CN CN202310281425.3A patent/CN116292108B/zh active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102884312A (zh) * | 2010-05-28 | 2013-01-16 | 三菱重工业株式会社 | 可再生能源类型的发电装置及其运行方法 |
JP2013501890A (ja) * | 2010-05-28 | 2013-01-17 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置及びその運転方法 |
CN102859188A (zh) * | 2011-08-10 | 2013-01-02 | 三菱重工业株式会社 | 再生能型发电装置 |
JP5297568B1 (ja) * | 2011-08-10 | 2013-09-25 | 三菱重工業株式会社 | 再生エネルギー型発電装置 |
WO2015092912A1 (ja) * | 2013-12-20 | 2015-06-25 | 株式会社日立製作所 | 発電装置 |
CN108661863A (zh) * | 2018-06-22 | 2018-10-16 | 兰州理工大学 | 一种多级液压型风力发电机组 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN116292108A (zh) | 2023-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2006309370B2 (en) | A turbine driven electric power production system and a method for control thereof | |
US10100812B2 (en) | Methods and systems to operate a wind turbine system | |
CN107781111B (zh) | 储能式液压型风力发电机组一次调频***及控制方法 | |
US20120117958A1 (en) | Method and apparatus for extracting energy from a fluctuating energy flow from a renewable energy source | |
CN101798986B (zh) | 车载液压自发电*** | |
US9467022B2 (en) | Hydraulic-electrical transducer, transducer arrangement and method for driving a transducer | |
CN102367793A (zh) | 水泵的高效化方法及泵阀集成节能装置 | |
CN204804926U (zh) | 散热控制***以及挖掘机 | |
Mohanty et al. | High fidelity dynamic modeling and control of power regenerative hydrostatic wind turbine test platform | |
CN116292108B (zh) | 一种液压风力发电机***及控制方法 | |
CN100561043C (zh) | 一种锅炉给水流量控制及压力补偿*** | |
CN104100508A (zh) | 将由马达驱动的、转速可变的液压泵作为流体静力的传动装置的应用 | |
US20120091712A1 (en) | Wind Powered System for Reducing Energy Consumption of a Primary Power Source | |
Zhang et al. | Performance analysis and design of a new-type wind-motor hybrid power pumping unit | |
CN104296909B (zh) | 功率回收式液压风力发电机效率测试装置 | |
KR20160125567A (ko) | 유량조절장치를 갖춘 발전장치 | |
CN206957665U (zh) | 一种抽油机不停机间抽控制装置 | |
CN116378908B (zh) | 一种风力发电机液压传动***及控制方法 | |
CN108730150B (zh) | 工业计量泵电压补偿闭环v/f变频控制方法 | |
Chen et al. | A novel digitalized hydrostatic drive solution for modern wind turbine | |
CN117419082A (zh) | 液压马达测试装置 | |
Pimentel | Modeling, Implementation and Control of a CVT Based PTO for a Small Scale MHK-Turbine in Low Flow Speed Operation | |
CN201236906Y (zh) | 基于变频控制的液粘无级调速装置 | |
CN115001353B (zh) | 抽油机井变频调速智能控制方法及控制*** | |
Deldar et al. | Configuration Analysis and Design of a Wind Turbine With Hydrostatic Transmission System |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |