風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓變槳蓄能器的優(yōu)化設(shè)計

風(fēng)力發(fā)電機(jī)液壓變槳系統(tǒng)面臨的一個重大挑戰(zhàn)是，如何在任何工況下都能進(jìn)行動態(tài)變槳并盡可能地縮小液壓部件的尺寸。為此，丹麥Fritz Schur Energy A/S（簡稱FSE*）的工程師研發(fā)了一套先進(jìn)的蓄能器仿真工具，優(yōu)化了蓄能器的設(shè)計和尺寸。本文介紹了FSE仿真工具是如何模擬蓄能器的工作性能的。
　　同時也顯示了與傳統(tǒng)工具相比較的優(yōu)勢。
　　1. 一般介紹
　　風(fēng)力發(fā)電機(jī)的液壓變槳系統(tǒng)要求有在失電情況下能夠緊急收槳的安全系統(tǒng)。蓄能器(圖1 ) 就用于實現(xiàn)這一功能。蓄能器是以氣體壓力的形式進(jìn)行液壓儲能的重要液壓部件。
　　圖2 是風(fēng)機(jī)每個槳葉的變槳液壓原理簡圖。在緊急情況下變槳系統(tǒng)需要能夠在最長10 秒的時間內(nèi)提供每個槳葉10 ～ 25 升的液壓油。因此需要在-30℃～ +50℃環(huán)境溫度條件下，準(zhǔn)確計算蓄能器的尺寸。為了準(zhǔn)確計算蓄能器尺寸，需要?dú)怏w動力學(xué)數(shù)學(xué)模型。
　　此前出現(xiàn)了很多相關(guān)數(shù)學(xué)模型及其驗證。然而實踐證明，這些模型在低溫區(qū)域的準(zhǔn)確性都不理想。
　　液壓系統(tǒng)的現(xiàn)代計算分析的另一個重要方面，是仿真運(yùn)行所需要的時間。監(jiān)測整個系統(tǒng)的仿真過程發(fā)現(xiàn)，蓄能器模型要求最小的時間步長。因此減少模擬時間需要更快的蓄能器數(shù)學(xué)模型。這也是FSE 開發(fā)這一仿真工具的重要目的。

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