分析风力发电系统中,液压系统担负了减轻风力发电塔架的承重重量、控制转速、偏航控制等功能。阐述风力发电系统添加液压系统后结构,变桨距液压系统整体结构及工作原理。

针对风力机电液伺服变桨距控制系统,设计了基于遗传算法整定的PID控制器,并通过计算机仿真,再现了系统跟踪阶跃信号的系统响应。仿真结果表明,在该控制器作用下,风力机变桨距系统具有良好的动态性能。

建立了波浪模型,分析了风力机气动载荷和气动转矩中与水动频率相关的脉动分量产生的原因,并基于GH Bladed平台仿真验证了这种脉动的存在性。为减小这种脉动以及风切变和塔影效应对风力机产生的影响,将积分后的塔顶振动加速度信号与统一变桨距参考信号叠加,减小统一变桨距信号,结合风力机输出功率的3倍频风轮旋转频率(3P)脉动分量以及每支叶片的方位角将其转换为该叶片的桨距角调节信号,实现变桨距控制。仿真结果表明,所提变桨距控制策略不仅能有效平缓风、浪引起的海上风力机叶根挥舞载荷的脉动,还能明显减小其气动转矩以及输出功率的波动,在减小风轮疲劳载荷的同时提高了海上风力机的输出电能质量。

风能收集和转换主要的两种功率调节模式是风力机转速变化和桨距控制。从大型风力发电机组容量和变桨距控制的要求出发,对高性能变桨距控制技术展开研究,应用电液伺服泵控变桨距控制系统,针对变桨距控制中负载强扰动,系统控制鲁棒性差的问题,采用模糊PID控制策略,提高系统抗干扰的综合性能。通过Simulink建立模糊PID控制策略,因为负载处于强扰动工况,针对不同桨距角下,油缸所受载荷进行仿真分析,通过在Fluent中建立风机桨叶的流场模型,得出了不同

能源的开发和利用是人类进入20世纪不断探索的主题风力发电作为环保、经济型能源受到国内外研究工作者的广泛关注随着大功率等级的风机不断投入使用硬件设备大多数都是体积大、质量大特别有利于发挥液压系统体积小、重量轻、动态响应好、转矩大、无需变速机构且技术成熟等优点。本文主要对风力发电整个过程中（包括生产、运输安装、运行发电和检测维修）液压系统的应用进行举例说明和简单分析。分析表明在风电系统中液压技术是实用的、可行的并且针对液压系统在环境适应能力、能量传递效率等等方面的缺点提出了改进措施以适应大功率发电和更多工况下的工作需求。

变桨距是风力机控制关键技术之一。本文通过对风力机空气动力学研究，为变桨距控制奠定了理论基础。为了对变桨距执行机构和控制规律进行研究，搭建了半物理仿真平台，其中电液比例变桨距执行机构和控制器按照1．5MW级风力机要求真实制造，而风力机其它部分采用“Bladed”软件的数字模型代替，同时平台提供加载装置实时模拟作用在变桨距液压缸上的风力负载。从半物理仿真平台试验结果表明，变桨距控制满足功率稳定的要求。

选用电液比例阀作为变桨距控制系统的主阀，对比例阀的流量方程、液压缸的流量连续方程以及系统的动力平衡方程等按实际情况进行适当的简化，摒弃以往建模时引入的负载压力和负载流量，建立变桨距系统在开、关桨时的相对精确的数学模型。