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利用變槳控制系統(tǒng)讓風力發(fā)電機運轉更順暢

2009-07-22 來源:MOOG公司 瀏覽數(shù):8595

    當風場風速為每秒25米或更高時,風力發(fā)電機需要一個故障安全裝置,使其槳葉所在的角度可減小負載并使風力發(fā)電機停止運轉。在這一過程中,變槳控制系統(tǒng)就主要負責控制槳葉的轉動角度。變槳控制系統(tǒng)一般分為兩種類型,即機電控制型和液壓控制型。不過,變槳控制系統(tǒng)不僅僅在緊急情況下提供故障安全功能。這些系統(tǒng)負責將槳葉設置于最佳角度以獲得最大風力,比如,在風速約為每秒12或13米時控制相應槳葉轉動或傾斜幾度以使風力發(fā)電機達到峰值性能。在風力發(fā)電機運行過程中可靠地調(diào)節(jié)槳葉的角度是變槳控制系統(tǒng)的基本優(yōu)勢所在。
  荷蘭風能協(xié)會的最近一篇文章中指出:“一款變槳控制風力發(fā)電機的設計是一個工程智慧的結晶,它需要確保槳葉的轉動角度正好滿足要求。” 而除了Enercon和Vestas以外,大多數(shù)風力發(fā)電機制造商都通過第三方來制造變槳控制系統(tǒng),因此設計上的微妙差別可能不被人所察覺。然而,對于一個風力發(fā)電機的購買者來說,有一個事實非常重要,即多數(shù)制造商通常只采用液壓或者電動變槳控制系統(tǒng)中的一種。很少有風力發(fā)電機制造商同時采用液壓和電動變槳控制系統(tǒng)。而且,根據(jù)Intercedent Asia公司的研究發(fā)現(xiàn):“最終用戶僅僅將變槳控制系統(tǒng)及其設計的選擇視為其制造商提供的一個選項參數(shù)而已”。沒有人會建議購買者主要根據(jù)變槳控制系統(tǒng)類型來選擇風力發(fā)電機,但是掌握這些系統(tǒng)的差異性將有助于購買者做出總體采購決定。
  即使是了解變槳控制系統(tǒng)的人,對哪種系統(tǒng)性能比較卓越及其中的原因方面仍然會有不同的看法。采用電動變槳控制系統(tǒng),不會有液壓油泄露的風險,因而這種系統(tǒng)不會造成高溫液壓油系統(tǒng)所固有的任何環(huán)境污染問題,同時其能耗或能源浪費較少。電動變槳控制系統(tǒng)比液壓變槳控制系統(tǒng)更節(jié)能,因為液壓變槳控制系統(tǒng)需要泵時刻運轉,以使系統(tǒng)保持高油溫并隨時準備讓槳葉開始轉動。不過,電動變槳控制系統(tǒng)中的故障安全電池或電容器則是它的弱點。一個變槳控制系統(tǒng)電池組件的使用壽命一般為兩年或三年。一旦超過有效使用壽命,就必須更換。可以想象爬上一個2MW風力發(fā)電機更換輪彀中的電池是多么的麻煩。
  Intercedent As i a公司的PeterBaldwin研究員表示:“液壓系統(tǒng)和電動系統(tǒng)的支持者們均對各自技術的優(yōu)勢大力宣傳。一方面 ,電動系統(tǒng)憑借其清潔環(huán)保及耐嚴寒能力強而備受青睞,而液壓系統(tǒng)隨著氣溫急劇下降時油液會失去粘度。但在另一方面 ,液壓系統(tǒng)在速度和可靠性方面則顯示出明顯的優(yōu)勢。”

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