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随风而动——利用变桨控制系统让风力发电机运转更顺畅 点击：1977 | 回复：16



chenhui.li

    
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发表于：2009-07-29 09:21:38
楼主

去 YouTube 网站并输入词组 “windturbine explodes”，您将会看到一大堆可作为变桨控制系统宣传广告的材料。但是除了那些设计和制造风机系统的人士以外，变桨控制技术并不为多数人所知。这真是一个让人遗憾的情况。事实上，变桨控制系统是最大程度利用并保护价值百万美元风力发电机的关键。
变桨控制系统位于风力发电机轮彀内。就是这些不显眼的系统在帮助风力发电机操作人员控制风力发电机桨叶的倾角。根据欧洲风能协会的资料显示，变桨控制系统的成本仅约为整个风力发电机价格的百分之三。但就像人们购买保险一样，一旦发生意外情况，一点点额外的投资将会带来显著不同的结果。据市场咨询公司Intercedent Asia的分析员估计，截至2007 年，已有百分之九十的新风力发电机中配备了变桨控制系统。虽然这些系统实际上已经比较普及，但是关于变桨控制的知识却相对不为人所知。
当风场风速为每秒25米或更高时，风力发电机需要一个故障安全装置，使其桨叶所在的角度可减小负载并使风力发电机停止运转。在这一过程中，变桨控制系统就主要负责控制桨叶的转动角度。变桨控制系统一般分为两种类型，即机电控制型和液压控制型。不过，变桨控制系统不仅仅在紧急情况下提供故障安全功能。这些系统负责将桨叶设置于最佳角度以获得最大风力，比如，在风速约为每秒12或13米时控制相应桨叶转动或倾斜几度以使风力发电机达到峰值性能。在风力发电机运行过程中可靠地调节桨叶的角度是变桨控制系统的基本优势所在。




荷兰风能协会的最近一篇文章中指出：“一款变桨控制风力发电机的设计是一个工程智慧的结晶，它需要确保桨叶的转动角度正好满足要求。” 而除了Enercon和Vestas以外，大多数风力发电机制造商都通过第三方来制造变桨控制系统，因此设计上的微妙差别可能不被人所察觉。然而，对于一个风力发电机的购买者来说，有一个事实非常重要，即多数制造商通常只采用液压或者电动变桨控制系统中的一种。很少有风力发电机制造商同时采用液压和电动变桨控制系统。而且，根据Intercedent Asia公司的研究发现：“最终用户仅仅将变桨控制系统及其设计的选择视为其制造商提供的一个选项参数而已”。没有人会建议购买者主要根据变桨控制系统类型来选择风力发电机，但是掌握这些系统的差异性将有助于购买者做出总体采购决定。



即使是了解变桨控制系统的人，对哪种系统性能比较卓越及其中的原因方面仍然会有不同的看法。采用电动变桨控制系统，不会有液压油泄露的风险，因而这种系统不会造成高温液压油系统所固有的任何环境污染问题，同时其能耗或能源浪费较少。电动变桨控制系统比液压变桨控制系统更节能，因为液压变桨控制系统需要泵时刻运转，以使系统保持高油温并随时准备让桨叶开始转动。不过，电动变桨控制系统中的故障安全电池或电容器则是它的弱点。一个变桨控制系统电池组件的使用寿命一般为两年或三年。一旦超过有效使用寿命，就必须更换。可以想象爬上一个2MW风力发电机更换轮彀中的电池是多么的麻烦。
Intercedent As i a公司的PeterBaldwin研究员表示：“液压系统和电动系统的支持者们均对各自技术的优势大力宣传。一方面，电动系统凭借其清洁环保及耐严寒能力强而备受青睐，而液压系统随着气温急剧下降时油液会失去粘度。但在另一方面 ，液压系统在速度和可靠性方面则显示出明显的优势。”
Baldwin研究员补充说：“就维护和故障诊断而言，一般来说液压系统更加容易，因为所使用的技术元件更少。尽管油价不断升高控制工程网版权所有，但变桨控制系统中使用的液压油的成本并不高 ，因为在封闭的系统中可以基本上实现液压油的全部再循环使用。”
那么到底哪种变桨控制系统更好呢？目前还没有明确的答案。而最新的开发成果显示，风力发电机制造商可能会着眼第三种选择方案：就是混合型变桨控制系统。通过混合技术 ，风力发电机桨叶可以电动转动，而保证桨叶不受损坏的故障安全装置则由液压驱动。混合解决方案的倡导者说，液压油泄露危险将由于变桨控制主要依靠电力完成而得到减轻。他们表示其能源成本也将降低。由于混合型变桨控制系统依靠一个液压系统提供故障安全功能所需的动力，倡导者说购买者无需再担心故障安全电池组件在几年后耗尽电力。无论购买者拥有哪种类型的系统，变桨控制系统除了能帮助有效制造风能以外，还对充分利用和保护风力发电机投资方面起着关键的作用。无论选择电动型、液压型或者混合型系统中的哪一种系统，都需要购买者，即用户自己，对这个常常被忽视的系统进行了解，并在购买时利用所掌握的知识和技巧做出最适当的决定。

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jxjwf

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发表于：2009-09-07 11:44:17
1楼
我是做变浆系统中关于重载接插件的，是做德国安费诺（AMPHENOL），所以我想不知楼主能否给我点意见？(15000538258,金）
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jxjwf

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发表于：2009-09-07 11:45:49
2楼
我是做变浆系统中关于重载接插件的，是做德国安费诺（AMPHENOL），所以我想不知楼主能否给我点意见？(15000538258,金）
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yueyouying1

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3楼
不错，很好，请楼主讲一下变浆系统的组成感谢！
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松平

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发表于：2010-01-28 21:11:01
4楼

不错，还有其他资料吗

我比较关注变浆的动力源

 

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我控故我在

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发表于：2010-02-01 15:32:07
5楼
不知楼主对目前变桨系统中的角度量测技术是否可以介绍一下？偏航系统呢？ 我是代理德国NOVOtechnik的角度传感器的，非常想了解下风电航业中的角度量测。 QQ 31555247
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ye_w

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发表于：2010-02-05 08:57:50
6楼

电池安装不一定是在轮毂内

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andy_ssb

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发表于：2010-03-02 10:37:14
7楼

电池安装在轮毂里面！！！现在变桨一般都是七柜或六柜的，七柜的包括一个中控箱，三个轴箱，三个电池箱，六柜的包括三个轴箱，三个电池箱。

变相系统角度测量用的是绝对值编码器。

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guoxiao1292

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发表于：2010-03-04 11:11:02
8楼
还包括四柜的，全部在轮毂里面。
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andy_ssb

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发表于：2010-03-15 09:01:11
9楼

我没有见过四柜的，但金风用过三柜的。电容放在轴柜里面。

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andy_ssb

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发表于：2010-03-20 21:43:58
10楼

想起来了，GE的貌似是四柜。

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georgeyan

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发表于：2010-05-04 23:49:40
11楼
我司有开发一款专用于风电变浆用的216V1.1A（18节LCP127R2P松下电瓶串联）充电管理模块，是按照德国要求设计的，须按浮充电方式对其充电电压进行温度补偿，每节电瓶补偿值为20mV/℃。最高充电电压为262V(-20℃时)，最低为237V(+50℃时)。20℃时充电值为247.5V是基准值。目前已用于替代德国进口产品。如有这方面需要的朋友可联系一下，如有其它要求我司还可定制开发。电话：13162306566 QQ:670718534 颜生 谢谢！
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四伏忍

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发表于：2010-05-28 11:57:45
12楼

楼主是moog的吧，讲的很精辟，变桨虽小，但关乎安全，其次才是风能利用效率。

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harrycao520

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发表于：2010-06-25 10:53:24
13楼
回复内容：
对：我控故我在 关于不知楼主对目前变桨系统中的角度量测技术是否可以介绍一下？偏航系统呢？我是代理德国NOVOtechnik的角度传感器的，非常想了解下风电航业中的角度量测。 QQ 31555247 内容的回复：
电动变桨角度测量主要是靠变桨电机后面的绝对值编码器
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harrycao520

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发表于：2010-06-25 10:54:07
14楼
回复内容：
对：松平 关于

不错，还有其他资料吗

我比较关注变浆的动力源

 

 

电动变桨的动力源是从机舱通过去的AC400V

内容的回复：
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snmawdq

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15楼

专业风电高性能交流电机，在上海森力玛电机，请登陆我公司网站：www.snma.com.cn;或来电来函咨询，

联系人：王德琪

手机：13661651742

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Yuzhongxingren

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16楼

这个系统是MOOG目前提供的风机变浆系统，www.moog.com.cn;另外穆格也提供风机间的滑环等相关产品，多交流。

bdong@moog.com;

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