工作状态范围和控制目标根据风速的不同,风力发电系统由起动、变速运行、变桨运行和制动四个动态过程组成。部分负荷范围内的机械控制,通过好的方式将风力发电站的叶轮转速控制在部分负荷范围内。由于行星齿轮机构的转速与扭矩的关系是二元线性方程,可调变矩器通过齿圈输入,利用了变矩器输出随输入变化的固有特性。这种控制是通过自动调节液力变矩器来实现的。
优势分析
(1)由于使用传统齿轮箱的风力发电机产生的电压和电流不稳定,需要使用变频器并网发电,功率损耗比较大。
(2)采用可调液压传动机构,可以大大简化功率控制系统,大大降低整个风力发电系统的成本。导叶可调式液力变矩器的工作介质是液体,泵轮与涡轮之间没有直接的机械接触,所以不磨损,使用寿命长。根据可调式液力变矩器在挖泥船和化肥设备上的应用,可调式液力传动装置的使用寿命在30 ~ 50年以上,且免维护。
与变频器相比,可调式液力变矩器具有更高的可靠性。从而提高整个系统的可靠性。在风力发电系统中,不使用可调式液力变矩器作为主要传动装置,只分流一小部分功率进行调速,本质上是液力变矩器的功率损失。在风力发电系统中,通过优化传动装置的参数,结合变速恒频控制系统,整个传动系统的效率远高于纯液压传动,符合实际应用。
机械模式变速恒频技术的应用前景在国内处于研发初期,处于发展阶段,具有应用前景。目前国内对上网费用有要求。随着上网质量要求的提高,发电机组向大型化方向发展,以及机械变速恒频技术在上网成本控制、可靠性、质量稳定性等方面的优势,这项技术会逐渐被大家认可,并得到程度的应用。