風力發電中液壓技術的實踐

薛聰

摘 要：隨著社會經濟的持續健康增長，人們環境保護意識在逐漸的增強，對于清潔能源的需求在不斷提升。化石燃料的發電，在燃燒的過程中，將會產生大量的有害氣體，主要是氮氧化物、硫氧化物以及二氧化碳等，影響了空氣環境。同時當前社會生產生活中所使用的常用化石燃料資源消耗巨大，開發無污染的新能源，是當前的重要工作之一。文章主要是從風力發電過程中液壓技術的重要意義入手，針對風電機組液壓制動系統的實際應用情況進行全面分析，相應的介紹了風力發電機的構成情況和液壓系統的運行情況。

關鍵詞：風力發電；液壓技術；實踐應用；方式；效果

1 概述

對于可再生的清潔能源來說，風能、太陽能、潮汐能以及水能等方面都是十分重要的能源，對于發電方面具有積極的意義和作用，而在這些能源之中，投資最低、技術成熟以及最具備大規模開發條件的是風能。在開展風力發電工作的過程中，積極采用切實有效的技術手段，將能夠起到良好的效果。

2 風力發電過程中液壓技術的重要意義

在開展風力發電工作的過程中，需要積極采用切實有效技術手段作為支撐和保障。針對風能的產生和利用，主要是運用了貝茲理論，將風力的動能轉化為電能。風力發電系統在實際運用過程中，高度集成了空氣動力學、控制科學、電機以及機械等方面的多項技術，現階段大型化的風電機組是重要的發展方向。但是需要注意的是，風力發電系統中的風電機組擁有著龐大的體積，這樣就需要有大功率的輸出和可靠性較高的控制精度作為支撐，這是針對動力系統和調節系統進行要求的。液壓系統，在實際應用過程中，能夠表現出較多的優勢和特征，不僅重量輕、體積小，同時還能夠擁有良好的動態響應性，并且不需要采用變速結構，在當前風電系統之中發揮著積極的作用和意義。通過液壓系統，能針對大中型的風電機組進行有效控制，積極開展相應的動作，促進風電機組的良好運行。其次，液壓系統還能積極應用在風電機組的制動系統之中，保證機組上剎車裝置的安全性和可靠性，減少火災事故的產生，控制風電機組的損壞情況。再者，在風電機組的運行過程中，輸出功率本身理論上存在著無限性，但是受到多種情況的限制，其將會表現出一定的限度，如果超出了這個限度，風電機組中的一些設備，將會出現損害情況，影響到機組的正常運行。這時候積極使用液壓變槳，將能夠起到良好的效果，主要是在于其能夠進行遠距離控制，結構較為簡單，并且傳動的扭矩較大，這樣在風電機組的運行過程中，將能夠起到積極的效果。

3 風電機組液壓制動系統

液壓系統，在風力發電過程中能夠起到積極的作用，將液壓制動系統積極應用在風電機組之中，將能夠保證和提升風電機組的運行效果。

3.1 主軸剎車系統

當前風力發電過程中，多數的風電機組都積極使用了剎車卡鉗，將其安裝在了高速軸之中，這主要是因為在低速軸安裝液壓卡鉗將會對剎車的力矩有所增大。在變槳距風電機組之中，積極使用剎車系統，這其中都是使用了一個液壓卡鉗。風電機組運行的過程中，啟動液壓泵，這時候將電磁換向閥通電，這時候，在單向閥的作用下，高壓油將能夠進入到液壓缸的有桿腔之中。這樣，當剎車的彈簧力和液壓缸另側的液壓力小于供油壓力的時候，活塞桿將會向著缸里運動。通常情況下，液壓系統本身的壓力，需要有蓄能器作為支持，同樣還需要有液壓元器件作為支撐，這時候其需要具有良好的密封性，液壓系統本身需要保持著12小時以上的保壓時間，減少液壓泵頻繁啟動情況的出現，這樣將能夠有效維持液壓系統的使用壽命，更好的發揮液壓系統本身的作用和優勢。需要注意的是，當風電機組出現超速急停的時候，需要停止液壓泵的工作，積極發揮液壓剎車卡鉗的作用，實現剎車的目的[1]。

3.2 偏航剎車系統的使用

在風電機組系統運行過程中，偏航剎車系統發揮著積極的作用，它也被稱為是對風裝置，是當前水平軸式風力發電機組中的重要組成部分。針對偏航剎車系統進行分析，能夠發現其主要是圍繞著塔架中心線進行不斷旋轉的，這樣能夠促進機組控制系統和可用風速范圍進行有效的配合，使得風輪能夠一直保持著良好的迎風狀態，這樣能夠保證和提升風力發電機本身的發電能力，并使其保持在最大限度[2]。偏航剎車系統在實際運行的過程中，能夠產生較多方面的動作，通常情況下是集中在了自動解纜、人工偏航、風向標控制的自動偏航以及阻尼剎車控制方面[3]。

4 風力發電機的構成情況

風力發電工作進行當中，需要有良好的發電機作為支撐，當前有著各種型式的風力發電機，其中常用的是螺旋槳葉片型水平軸風力發電機。這種類型的風力發電機，在葉片的作用下，能夠將風能轉化為相應的回轉力，相應的隨著葉片的角度不斷調整，能夠促進風電機組逐漸獲取到最大限度的風能資源，這樣葉片將會更加隨著風配合機艙轉動效果，增強整個風電機組的運行效率。而當風力趨向于穩定的時候，葉片需要保持一定的穩定狀態，起到良好的緩沖效果，這樣在開展維護工作的時候，能夠及時開展相應的制動和停止回轉的工作[4]。

5 風力發電機之中的液壓系統

5.1 驅動系統

驅動系統，在風力發電機的運轉過程中，占據十分重要的地位，將會直接影響到整個發電工作的實施效果。在風力發電機之中的驅動系統，主要是包含了制動系統和機艙偏轉器的回轉控制系統，這些系統采用良好的液壓技術作為支撐，能夠積極開展相應工作。在使用液壓技術的過程中，當前世界上很多學者還存在著一定的爭議，需要針對風力發電機的實際情況，積極采用合適的技術，選擇液壓技術能夠取得良好的效果，同時還需要看其是否能夠和其他系統技術起到良好的配合作用[5]。

5.2 風力發電機中的角度控制系統

風力發電機，主要是針對風能進行全面利用，其在實際應用的過程中，需要充分考慮到一些不良天氣方面的負面影響，主要是一些臺風天氣，針對發電機進行設計的時候，需要保證其能夠在遇到臺風天氣的時候立即停止運行，這樣能夠中斷風力發電機本身的電源，從而發電機本身的葉片將能夠和風向位置保持良好的平行效果，控制葉片的轉動效果。通常情況下，當中斷風力發電機的電源時，需要積極發揮機組的能量貯存系統，主要是蓄電池之類的，積極發揮液壓技術的控制效果，開展角度控制的相關工作，不斷提升蓄能器的運用效率[6]。

6 結束語

風力發電機，在當前社會的能源開發和應用工作中發揮著積極的作用和意義，能夠為人們的生產生活提供大量的可再生性清潔能源，有效緩解了當前能源稀缺的情況，同時還能夠起到保護環境的積極作用。在風力發電工作的過程中，需要積極使用到良好的技術手段作為支撐，這其中液壓技術，能夠起到良好效果。在風力發電機組實際運行的過程中，通過液壓系統，能夠有效支持多方面的運行，提升運行效率，保障安全性。

參考文獻

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[2]張國賢.新一代全液壓風力發電機——數字液壓在風力發電傳動系統中的應用[J].液壓氣動與密封，2012，32（1）：59-62.

[3]劉洪海，蔡偉.基于液壓拉伸法的風力發電機組螺栓緊固技術研究[C].中國高聳結構學術交流會，2012.

[4]王一甲，范煜晟.大型風力發電機組的液壓系統原理及應用[J].液壓氣動與密封，2015（8）：44-46.

[5]王存堂，王奉秒，謝方偉，等.液壓儲能新型風力發電系統穩定性分析[J].液壓與氣動，2014（6）：20-23.

[6]任育杰，宋錦春，任廣安，等.基于Automation Studio的風力發電變槳距液壓系統的仿真分析[J].機械設計與制造，2013（6）：40-42.