艾　超　閆桂山　孔祥東　陳立娟

1.燕山大學(xué)河北省重型機(jī)械流體動(dòng)力傳輸與控制實(shí)驗(yàn)室，秦皇島，0660042.先進(jìn)鍛壓成形技術(shù)與科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(燕山大學(xué))，秦皇島，066004

液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出補(bǔ)償控制

艾超1,2閆桂山1孔祥東1,2陳立娟1

1.燕山大學(xué)河北省重型機(jī)械流體動(dòng)力傳輸與控制實(shí)驗(yàn)室，秦皇島，0660042.先進(jìn)鍛壓成形技術(shù)與科學(xué)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(燕山大學(xué))，秦皇島，066004

以液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象，針對(duì)其液壓調(diào)速系統(tǒng)恒轉(zhuǎn)速輸出問(wèn)題，建立了定量泵-變量馬達(dá)液壓調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型，得到了系統(tǒng)泄漏、系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整和模型參數(shù)誤差對(duì)機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出的補(bǔ)償控制數(shù)學(xué)模型。以數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，給出了液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出補(bǔ)償控制方法。以30kV·A液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)臺(tái)為仿真和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，對(duì)提出的控制方法展開(kāi)研究。仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出補(bǔ)償控制方法具有較好的控制效果，可實(shí)現(xiàn)機(jī)組的恒轉(zhuǎn)速輸出的高精度控制。

風(fēng)力發(fā)電；液壓傳動(dòng)；恒轉(zhuǎn)速輸出；補(bǔ)償控制

0　引言

風(fēng)能為可再生能源發(fā)展的一個(gè)重要方向，風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)也因此迅猛發(fā)展[1]。風(fēng)能是一種不穩(wěn)定的動(dòng)力源，風(fēng)速、風(fēng)向?qū)崟r(shí)變化[2-3]。液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同步發(fā)電機(jī)并網(wǎng)時(shí)，要求其頻率保持恒定即發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速保持穩(wěn)定[4]，因此，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出是決定其并網(wǎng)的關(guān)鍵因素，也是順利并網(wǎng)的一項(xiàng)基本要求。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出做了一些研究。文獻(xiàn)[5]針對(duì)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，提出了采用蓄能器平穩(wěn)液壓系統(tǒng)波動(dòng)的控制方法，實(shí)現(xiàn)了機(jī)組恒轉(zhuǎn)速控制；文獻(xiàn)[6]針對(duì)變量泵-定量馬達(dá)系統(tǒng)構(gòu)成的液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，在穩(wěn)定轉(zhuǎn)速附近提出了一種小信號(hào)線性化抗干擾控制方法，用于機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出控制；文獻(xiàn)[7]研究了永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組小信號(hào)模型，分析了系統(tǒng)參數(shù)變化對(duì)轉(zhuǎn)速輸出穩(wěn)定性的影響。

在液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中，定量泵-變量馬達(dá)液壓調(diào)速系統(tǒng)速度剛性較差[8-9]，負(fù)載作用會(huì)引起機(jī)組輸出轉(zhuǎn)速波動(dòng)，直接影響液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行。因此，本文針對(duì)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出問(wèn)題，提出了一種液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出補(bǔ)償控制方法。

1　液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介

1.1工作原理

液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組[10]主要包括風(fēng)力機(jī)、定量泵、變量馬達(dá)、同步發(fā)電機(jī)等，其工作原理如圖1所示。

圖1　液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理圖

風(fēng)力機(jī)將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能后，驅(qū)動(dòng)定量泵輸出高壓油。定量泵將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能，經(jīng)定量泵-變量馬達(dá)液壓調(diào)速系統(tǒng)后，推動(dòng)變量馬達(dá)旋轉(zhuǎn)工作，將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。變量馬達(dá)與同步發(fā)電機(jī)同軸連接，同步發(fā)電機(jī)在變量馬達(dá)帶動(dòng)下并網(wǎng)發(fā)電。機(jī)組通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)整變量馬達(dá)擺角，實(shí)現(xiàn)對(duì)變量馬達(dá)恒轉(zhuǎn)速輸出的控制，進(jìn)而使同步發(fā)電機(jī)工作于同步轉(zhuǎn)速以實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。

1.2機(jī)組并網(wǎng)對(duì)主傳動(dòng)系統(tǒng)控制要求

為保證電能質(zhì)量，國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[11]要求同步發(fā)電機(jī)頻率與電網(wǎng)頻率一致，偏差不超過(guò)±0.2 Hz(0.4%)。

本文闡述的液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組需控制變量馬達(dá)(發(fā)電機(jī))轉(zhuǎn)速穩(wěn)定于同步轉(zhuǎn)速(1500±6 r/min)，并保證其在外部波動(dòng)干擾條件下始終穩(wěn)定于并網(wǎng)轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)。

2　數(shù)學(xué)模型

2.1定量泵-變量馬達(dá)液壓調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型

液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率傳輸系統(tǒng)由定量泵-變量馬達(dá)閉式容積回路組成，其原理如圖2所示。

圖2　定量泵-變量馬達(dá)液壓調(diào)速容積回路

依據(jù)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組工作原理建立數(shù)學(xué)模型，并做以下假設(shè)：①連接管道為短硬管，不計(jì)管道中壓力損失；②各腔室內(nèi)的壓力均等，液體密度為常數(shù)；③定量泵和變量馬達(dá)泄漏均為層流；④不產(chǎn)生壓力飽和現(xiàn)象，不考慮補(bǔ)油系統(tǒng)的影響。

定量泵角速度數(shù)學(xué)模型[12]為

(1)

式中，ωp為定量泵角速度，rad/s；Dp為定量泵額定排量，m3/rad；Dm0為變量馬達(dá)最大排量，m3/rad；V0為單個(gè)腔室的總?cè)莘e，m3；γ為變量馬達(dá)斜盤(pán)傾角與其最大傾角的比值(其初始值為γ0)；βe為有效體積彈性模量，Pa；Km0為變量馬達(dá)排量梯度Km的初始值，m3/rad；ωm為變量馬達(dá)角速度(其初始值為ωm0)，rad/s；Ct為總泄漏系數(shù)，m3/(s·Pa)；Tp為定量泵驅(qū)動(dòng)力矩，N·m；Bp為定量泵側(cè)黏性阻尼系數(shù)，N·s/m；Jp為定量泵與負(fù)載總慣量，kg·m2。

變量馬達(dá)角速度數(shù)學(xué)模型[12]為

(2)

式中，Bm為變量馬達(dá)側(cè)黏性阻尼系數(shù)，N·s/m；Jm為定量泵與負(fù)載總慣量，kg·m2；Tm為變量馬達(dá)負(fù)載力矩，N·m；Qp為定量泵額定流量，m3/rad；ph0為系統(tǒng)初始?jí)毫Γ琍a。

則變量馬達(dá)角速度對(duì)其擺角的傳輸函數(shù)為

(3)

系統(tǒng)壓力對(duì)變量馬達(dá)擺角的傳遞函數(shù)為

(4)

式中，ph為系統(tǒng)壓力，Pa。

2.2補(bǔ)償控制數(shù)學(xué)模型

本文對(duì)系統(tǒng)泄漏、系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整和模型參數(shù)誤差補(bǔ)償控制展開(kāi)研究。

2.2.1系統(tǒng)泄漏補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型

發(fā)電機(jī)作為定量泵-變量馬達(dá)液壓調(diào)速系統(tǒng)的負(fù)載，會(huì)使定量泵、變量馬達(dá)等產(chǎn)生一定的泄漏，隨著系統(tǒng)壓力的增大，系統(tǒng)泄漏量逐漸增大，所以需要監(jiān)控系統(tǒng)壓力，以對(duì)變量馬達(dá)擺角進(jìn)行適當(dāng)補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)變量馬達(dá)恒轉(zhuǎn)速(角速度)輸出。

在定量泵-變量馬達(dá)液壓調(diào)速系統(tǒng)中，忽略系統(tǒng)換向閥及管道引起的泄漏損失，系統(tǒng)泄漏流量平衡方程為

KmΔγ1ωm=-(Cp+Cm)ph

(5)

式中，Δγ1為系統(tǒng)泄漏引起的變量馬達(dá)擺角補(bǔ)償值；Cp為定量泵泄漏系數(shù)，m3/(s·Pa)；Cm為變量馬達(dá)泄漏系數(shù)，m3/(s·Pa)。

由式(5)可知，定量泵和變量馬達(dá)的泄漏補(bǔ)償控制數(shù)學(xué)模型可表示為

(6)

2.2.2系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型

系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整時(shí)，由于液壓油的可壓縮性，系統(tǒng)液壓油體積會(huì)有相應(yīng)的變化，從而引起變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速(角速度)變化。因此，需要根據(jù)系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整狀態(tài)對(duì)變量馬達(dá)擺角進(jìn)行補(bǔ)償控制。系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整時(shí)，系統(tǒng)流量變化平衡方程為

(7)

式中，Δγ2為系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整引起的變量馬達(dá)擺角補(bǔ)償值；Vh為系統(tǒng)高壓腔容積，m3。

由式(7)可知，系統(tǒng)壓力瞬態(tài)補(bǔ)償控制數(shù)學(xué)模型可表示為

(8)

2.2.3模型參數(shù)誤差補(bǔ)償數(shù)學(xué)模型

上述補(bǔ)償過(guò)程中，多用模型參數(shù)[13]對(duì)系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行控制，必然存在一定誤差。因此，本文對(duì)模型參數(shù)誤差進(jìn)行補(bǔ)償控制，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出的高精度控制。

在模型參數(shù)誤差補(bǔ)償控制中，變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速以1500r/min為基準(zhǔn)，將其角速度偏差折算為變量馬達(dá)擺角實(shí)施補(bǔ)償控制，具體數(shù)學(xué)模型可表示為

(9)

式中，Δγ3為模型參數(shù)誤差引起的變量馬達(dá)斜盤(pán)擺角補(bǔ)償值；Δωm為變量馬達(dá)角速度偏差，rad/s；Dm為變量馬達(dá)額定排量，m3/rad。

2.3補(bǔ)償控制方法研究

以上述數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，針對(duì)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出問(wèn)題，提出了一種補(bǔ)償控制方法，其控制框圖見(jiàn)圖3。

圖3　液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速補(bǔ)償控制框圖

液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出補(bǔ)償控制方法主要包括4個(gè)控制環(huán)：擺角基準(zhǔn)控制環(huán)、泄漏補(bǔ)償控制環(huán)、系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整補(bǔ)償控制環(huán)和模型參數(shù)誤差補(bǔ)償控制環(huán)。擺角基準(zhǔn)控制環(huán)對(duì)變量馬達(dá)恒轉(zhuǎn)速輸出進(jìn)行預(yù)控，使變量馬達(dá)(發(fā)電機(jī))轉(zhuǎn)速初步穩(wěn)定于1500 r/min；泄漏補(bǔ)償控制環(huán)和系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整補(bǔ)償控制環(huán)對(duì)系統(tǒng)泄漏和油液壓縮進(jìn)行補(bǔ)償控制；模型參數(shù)誤差補(bǔ)償控制環(huán)對(duì)上述補(bǔ)償控制環(huán)中的模型參數(shù)進(jìn)行補(bǔ)償。

液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組采用恒轉(zhuǎn)速輸出補(bǔ)償控制方法，可得變量馬達(dá)擺角控制數(shù)學(xué)模型:

γ=γ0+Δγ1+Δγ2+Δγ3=

(10)

式(10)中變量馬達(dá)擺角由四部分組成：第一項(xiàng)為擺角基準(zhǔn)控制環(huán)中由定量泵(風(fēng)輪)轉(zhuǎn)速折算得到的變量馬達(dá)擺角基準(zhǔn)；第二項(xiàng)為泄漏補(bǔ)償控制環(huán)中變量馬達(dá)擺角補(bǔ)償值；第三項(xiàng)為系統(tǒng)壓力瞬態(tài)調(diào)整控制環(huán)中變量馬達(dá)擺角補(bǔ)償值；第四項(xiàng)為模型參數(shù)誤差補(bǔ)償控制環(huán)中變量馬達(dá)擺角補(bǔ)償值。

3　仿真與實(shí)驗(yàn)研究

以燕山大學(xué)30 kV·A液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)驗(yàn)臺(tái)為基礎(chǔ)，依據(jù)液壓型風(fēng)力機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出補(bǔ)償控制原理，利用MATLAB/Simulink與AMESim軟件搭建系統(tǒng)仿真平臺(tái)，具體包括風(fēng)速與風(fēng)輪特性模塊、轉(zhuǎn)速控制與補(bǔ)償模塊、發(fā)電機(jī)與并網(wǎng)控制模塊等。

實(shí)驗(yàn)平臺(tái)由風(fēng)輪模擬系統(tǒng)、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和采集與控制系統(tǒng)組成?？刂扑惴ㄍㄟ^(guò)Simulink編程后下載到dSPACE控制器中，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的實(shí)時(shí)控制。仿真平臺(tái)見(jiàn)圖4，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)見(jiàn)圖5，系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定見(jiàn)表1。

仿真實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用變頻電機(jī)模擬風(fēng)力機(jī)典型工況，取定量泵轉(zhuǎn)速np為從400 r/min到410 r/min、從600 r/min到610 r/min、從800 r/min到810 r/min的階躍信號(hào)。采用補(bǔ)償控制方法得到仿真實(shí)驗(yàn)曲線，如圖6所示。

由圖6a仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，采用補(bǔ)償控制后變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速nm動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較快，穩(wěn)態(tài)誤差小(±1 r/min)，馬達(dá)轉(zhuǎn)速nm基本精確地穩(wěn)定于1500 r/min，保證發(fā)電機(jī)順利并網(wǎng)發(fā)電。

由圖6b仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，采用補(bǔ)償控制后系統(tǒng)壓力能夠動(dòng)態(tài)快速響應(yīng)定量泵(風(fēng)輪)轉(zhuǎn)速波動(dòng)，在變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后系統(tǒng)壓力在一定范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。

為進(jìn)一步比較，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，采用變頻電機(jī)模擬風(fēng)力機(jī)典型工況，設(shè)定定量泵轉(zhuǎn)速為400 r/min。對(duì)比補(bǔ)償控制前后變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)壓力實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如圖7所示。

圖4　恒轉(zhuǎn)速補(bǔ)償控制仿真平臺(tái)

(a)液壓傳動(dòng)系統(tǒng)實(shí)物圖

(b)采集與控制系統(tǒng)實(shí)物圖(c)電控系統(tǒng)實(shí)物圖圖5　恒轉(zhuǎn)速補(bǔ)償控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

序號(hào)參數(shù)名稱值1風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)4002定量泵輸出排量(mL/r)633變量馬達(dá)最大排量(mL/r)409變量馬達(dá)恒轉(zhuǎn)速控制值(r/min)15004低壓管路溢流壓力(MPa)1.25高壓管路溢流壓力(MPa)356補(bǔ)油壓力設(shè)定(MPa)0.57補(bǔ)油流量設(shè)定(L/min)78定量泵轉(zhuǎn)速輸出范圍(r/min)100～100010發(fā)電機(jī)與負(fù)載轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(kg·m2)0.45

1.實(shí)驗(yàn)曲線　2.仿真曲線(a)變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速

1.實(shí)驗(yàn)曲線　2.仿真曲線(b)系統(tǒng)壓力圖6　補(bǔ)償控制后仿真及實(shí)驗(yàn)曲線圖

(a)變量馬達(dá)轉(zhuǎn)速

(b)系統(tǒng)壓力圖7　補(bǔ)償控制前后實(shí)驗(yàn)對(duì)比圖

由圖7結(jié)果可知，采用補(bǔ)償控制可以有效地減小系統(tǒng)泄漏和壓力瞬態(tài)調(diào)整引起的機(jī)組輸出轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)壓力偏差，實(shí)現(xiàn)了兩者的高精度控制。

4　結(jié)論

(1)建立了液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組定量泵-變量馬達(dá)調(diào)速系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型和補(bǔ)償控制數(shù)學(xué)模型。

(2)提出了一種液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出補(bǔ)償控制方法，用于液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組恒轉(zhuǎn)速輸出的高精度控制。

(3)仿真和實(shí)驗(yàn)分析表明，所提出的補(bǔ)償控制方法具有良好的控制效果。

[1]Guo Y，Hosseini S，Tang C Y．An Approximate Wind Turbine Control System Model for Wind Farm Power Control[J]．IEEE Transactions on Sustainable Energy，2013，4(1)：262-274．

[2]梁雙，胡學(xué)浩，張東霞，等. 考慮風(fēng)速變化特性的風(fēng)電容量可信度評(píng)估方法[J]. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2013，33(10)：18-24.

Liang Shuang，Hu Xuehao，Zhang Dongxia，et al. Capacity Credit Evaluation of Wind Generation Considering Wind Speed Variation Characteristics[J]. Proceedings of the CSEE，2013，33(10)：18-24.

[3]楊軍，秦大同，陳會(huì)濤，等. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)隨機(jī)風(fēng)速下的載荷特性研究[J]. 中國(guó)機(jī)械工程，2011，22(15)：1837-1841.

Yang Jun，Qin Datong，Chen Huitao，et al. Research on Dynamic Load Characteristics of Wind Power Generation Transmission System under Random Wind[J]. China Mechanical Engineering，2011，22(15)：1837-1841.

[4]孔祥東，艾超，婁霄翔. 液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)沖擊仿真研究[J]. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào)，2012，24(9)：2012-2018.

Kong Xiangdong，Ai Chao，Lou Xiaoxiang. Impact of Grid-connecting Simulation Research of Hydraulic Wind Turbine[J]. Journal of System Simulation，2012，24(9)：2012-2018.

[5]Bian Yongming，Xu Xinming，Niu Xiang. Research on the Wind Power Generation System Based on Hydraulic Conduction[J]. Mechanical Science and Technology for Aerospace Engineering，2013，32(7)：937-941.

[6]艾超，孔祥東，陳文婷，等. 液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動(dòng)系統(tǒng)穩(wěn)速控制研究[J]. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào)，2014，35(9)：1757-1763.

Ai Chao，Kong Xiangdong，Chen Wenting，et al. Research on Speed Control of the Main Translation System of Hydraulic Wind Energy Conversion System[J]. Acta Energiae Solaris Sinica，2014，35(9)：1757-1763.

[7]Dai Jingya，Xu Dewei，Wu Bin．Dynamic Performance Analysis and Improvements of a Current Source Converter Based PMSM Wind Energy System[C]//Power Electronics Specialists Conference．Rhodes：IEEE，2008：99-105．

[8]彭天好，樂(lè)南更. 變轉(zhuǎn)速泵控馬達(dá)系統(tǒng)轉(zhuǎn)速降落補(bǔ)償試驗(yàn)研究[J]. 機(jī)械工程學(xué)報(bào)，2012，48(4)：175-181.

Peng Tianhao, Yue Nangeng. Speed Loss Compensation Experiment Study in Variable-speed Pump Control Motor System[J]. Journal of Mechanical Engineering，2012，48(4)：175-181.

[9]丁海港，趙繼云，李廣洲. 閥泵聯(lián)合大功率液壓調(diào)速方案分析[J]. 煤炭學(xué)報(bào)，2013，38(9)：1703-1708.

Ding Haigang，Zhao Jiyun，Li Guangzhou. Analysis of Valve-pump Combined High Power Hydraulic Speed Regulation Schemes[J]. Journal of China Coal Society，2013，38(9)：1703-1708.

[10]Diepeveen N F B, Segeren M L A. Stretching the Applicability of the Monopile by Using a Delft Offshore Turbine [J].Wind Energy, 2012，5(3)：1-10.

[11]國(guó)家電網(wǎng)公司. Q/GDW392-2009風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)技術(shù)規(guī)定[S]. 北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[12]張剛. 液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動(dòng)系統(tǒng)功率控制研究[D]. 秦皇島：燕山大學(xué)，2012.

[13]楊熾夫，李松晶，蔣丹. 基于遺傳算法的低壓液壓管路模型參數(shù)識(shí)別[J]. 計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào)，2008，25(4)：500-505.

Yang Chifu，Li Songjing，Jiang Dan. Parameter Identification of Hydraulic Low Pressure Pipeline Transient Model Using Genetic Algorithms[J]. Chinese Journal of Computational Mechanics，2008，25(4)：500-505.

(編輯袁興玲)

Compensation Control of Constant Speed Output in Hydraulic Wind Turbine

Ai Chao1,2Yan Guishan1Kong Xiangdong1,2Chen Lijuan1

1.Hebei Provincial Key Laboratory of Heavy Machinery Fluid Power Transmission and Control,Yanshan University,Qinhuangdao,Hebei,066004 2.Key Laboratory of Advanced Forging & Stamping Technology and Science(Yanshan University),Ministry of Education of China,Qinhuangdao,Hebei,066004

Taking a hydraulic wind turbine as the research object, the mathematical models for fixed displacement pump-variable displacement motor of hydraulic system were established for the constant speed output problem in hydraulic wind turbine. The compensation control mathematical models caused by system leakage, transient adjusting of system pressure and errors of model parameters were derived for the constant speed output. A compensation control method for constant speed output in hydraulic wind turbine was given based on mathematical models. Using 30 kV·A hydraulic wind turbine simulation platform as the simulation and experimental platform, the proposed control method was researched. Simulation analysis and experimental results show that the compensation control method for constant speed output in hydraulic wind turbine has good control effect, achieving the high-precision control for constant speed output.

wind power; hydraulic transmission; constant speed output; compensation control

2014-10-20

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51405423)；河北省青年基金資助項(xiàng)目(QN20132017)；燕山大學(xué)青年教師自主研究計(jì)劃資助項(xiàng)目(13LGB005)

TH137；TK83< class="emphasis_italic">DOI

：10.3969/j.issn.1004-132X.2015.09.011

艾超，男，1982年生。燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院講師。主要研究方向?yàn)橐簤盒惋L(fēng)力發(fā)電機(jī)組。發(fā)表論文18篇。閆桂山，男，1988年生。燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院碩士研究生。孔祥東，男，1959年生。燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授、博士研究生導(dǎo)師。陳立娟，女，1989年生。燕山大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院碩士研究生。