>[0030](三)有益效果
[0031]本發(fā)明的垂直軸液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并離網(wǎng)的控制系統(tǒng)及控制方法通過對(duì)機(jī)組輸出功率和轉(zhuǎn)速的協(xié)調(diào)的控制，使單臺(tái)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組既可以通過并網(wǎng)給用戶供電，也可以通過離網(wǎng)直接給用戶供電，這種控制方法不僅具備傳統(tǒng)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)靈活、可靠性高的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能夠滿足用戶對(duì)電的需求；具體的，本發(fā)明有兩個(gè)控制變量，分別為定量栗-變量馬達(dá)傳動(dòng)系統(tǒng)的電液比例節(jié)流閥的閥口開度和變量馬達(dá)擺角，兩者相互協(xié)調(diào)，使并/離網(wǎng)控制更加靈活，本發(fā)明在并/離網(wǎng)控制過程中，機(jī)組能夠根據(jù)電網(wǎng)以及用戶的要求實(shí)時(shí)調(diào)控系統(tǒng)輸出的功率和轉(zhuǎn)速。
【附圖說明】
[0032]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的垂直軸液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并離網(wǎng)的控制系統(tǒng)的液壓原理圖；
[0033]圖2為本發(fā)明實(shí)施例的垂直軸液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并離網(wǎng)的控制系統(tǒng)的控制原理圖；
[0034]圖3為本發(fā)明實(shí)施例的垂直軸液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并離網(wǎng)的控制系統(tǒng)的并網(wǎng)控制的工作流程圖；
[0035]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的垂直軸液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并離網(wǎng)的控制系統(tǒng)的離網(wǎng)控制的工作流程圖。
[0036]圖中，1:風(fēng)輪；2:風(fēng)速傳感器；3:第一剛性軸；4:定量栗；5:塔筒；6:塔架；7 ??第一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器；8:低壓管路；9:第一單向閥；10:第二單向閥；11:溢流閥；12:補(bǔ)油栗；13:補(bǔ)油油箱；14:功率控制器；15:第一高壓管路；16:電液比例節(jié)流閥；17:安全閥；18:第二高壓管路；20:流量傳感器；19:轉(zhuǎn)速控制器；21:變量馬達(dá)；22:第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器；23:第二剛性軸；24:發(fā)電機(jī)；25:多功能儀表；26:并網(wǎng)控制器；27:離網(wǎng)控制器；28:中間繼電器KA ;29:常閉觸點(diǎn)KA ;30:常開觸點(diǎn)KA ;31:電網(wǎng);32:第二多功能儀表；33:負(fù)載。
【具體實(shí)施方式】
[0037]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不能用來限制本發(fā)明的范圍。
[0038]如圖1、圖2所示，本實(shí)施例的垂直軸液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并離網(wǎng)控制系統(tǒng)包括:機(jī)械部分、液壓主傳動(dòng)控制部分和發(fā)電控制部分。
[0039]所述的機(jī)械部分包括:風(fēng)輪1、第一傳動(dòng)軸3、塔筒5和塔架6。
[0040]所述的液壓主傳動(dòng)控制部分包括:風(fēng)速傳感器2、第一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器7、定量栗
4、功率控制器14、低壓管路8、第一高壓管路15、第一單向閥9、第二單向閥10、溢流閥11、補(bǔ)油栗12、補(bǔ)油油箱13、電液比例節(jié)流閥16、安全閥17、第二高壓管路18、流量傳感器20、轉(zhuǎn)速控制器19、變量馬達(dá)21、第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22和第二傳動(dòng)軸23，
[0041]所述的發(fā)電控制部分包括:發(fā)電機(jī)24、多功能儀表25、并網(wǎng)控制器26、離網(wǎng)控制器27、中間繼電器KA28、常閉觸點(diǎn)KA29、常開觸點(diǎn)KA30、電網(wǎng)31、第二多功能儀表32和負(fù)載33ο
[0042]風(fēng)輪I附近安裝風(fēng)速傳感器2，風(fēng)輪I通過第一傳動(dòng)軸3與定量栗4的主軸同軸連接，定量栗4安裝在塔筒5內(nèi)，第一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器7安裝在傳動(dòng)軸3上，定量栗4的進(jìn)油口從低壓管路8吸油，定量栗4的壓油口通過第一高壓管路15輸出高壓油，并在第二高壓管路18上設(shè)置流量傳感器20，安全閥17跨接在第二高壓管路18和低壓管路8之間，變量馬達(dá)21的吸油口與第二高壓管路18相連，變量馬達(dá)21的排油口與低壓管路8相連，變量馬達(dá)21的主軸通過第二傳動(dòng)軸21同軸連接發(fā)電機(jī)24的主軸，變量馬達(dá)21同軸驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)24發(fā)電，在發(fā)電機(jī)24與電網(wǎng)31之間安裝有第一多功能儀表25，第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22安裝在第二傳動(dòng)軸21上，補(bǔ)油栗12吸油口與補(bǔ)油油箱13相連，補(bǔ)油栗12壓油口分別連接第一單向閥9和第二單向閥10的一端，第一單向閥9的另一端連接到第一高壓管路15，第二單向閥10的另一端連接到低壓管路8，溢流閥11跨接在補(bǔ)油栗12壓油口與補(bǔ)油油箱13之間，功率控制器14輸入端分別連接第一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器7、第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22、第一多功能儀表25和風(fēng)速傳感器2，功率控制器14輸出端連接電液比例節(jié)流閥16的控制端，轉(zhuǎn)速控制器19輸入端分別連接流量傳感器18、第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22、第一多功能儀表25和第二多功能儀表32，轉(zhuǎn)速控制器19輸出端連接變量馬達(dá)21，并網(wǎng)控制器26和離網(wǎng)控制器27的輸入端均與第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22相連，并網(wǎng)控制器26和離網(wǎng)控制器27的輸出端均與中間繼電器ΚΑ28相連，常閉觸點(diǎn)ΚΑ29設(shè)在發(fā)電機(jī)24與電網(wǎng)31之間，常開觸點(diǎn)ΚΑ30跨接在常閉觸點(diǎn)ΚΑ29和電網(wǎng)31的兩端。
[0043]本實(shí)施例的垂直軸液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并離網(wǎng)的控制方法主要是:在電網(wǎng)普及的地區(qū)，控制系統(tǒng)通過轉(zhuǎn)速控制器19控制變量馬達(dá)21輸出的轉(zhuǎn)速為1500r/min±6r/min，然后，功率控制器14控制變量馬達(dá)21輸出的功率平滑，在電網(wǎng)無法普及或耗電量較大的地區(qū)，可通過轉(zhuǎn)速控制器19控制變量馬達(dá)21輸出的轉(zhuǎn)速滿足負(fù)載對(duì)穩(wěn)定性和大小的要求。所述控制方法的具體步驟如下:
[0044]當(dāng)機(jī)組應(yīng)用在電網(wǎng)普及的地區(qū)，需要機(jī)組能夠并網(wǎng)發(fā)電。
[0045]根據(jù)并網(wǎng)條件對(duì)機(jī)組輸出的轉(zhuǎn)速和功率的要求，并網(wǎng)前首先通過轉(zhuǎn)速控制器19控制變量馬達(dá)21的擺角:轉(zhuǎn)速控制器19通過第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22采集變量馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速，流量傳感器18采集第二高壓管路18的流量，以及第一多功能儀表25采集電網(wǎng)31頻率和電壓，然后轉(zhuǎn)速控制器19輸出控制信號(hào)給變量馬達(dá)21，實(shí)現(xiàn)對(duì)變量馬達(dá)21擺角控制，控制變量馬達(dá)21輸出的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定在1500r/min±6r/min，并網(wǎng)后為確保機(jī)組輸出的功率平滑，需要通過功率控制器14控制電液比例節(jié)流閥16的閥口開度:功率控制器14通過風(fēng)速傳感器2采集風(fēng)速，第一轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器7采集風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，通過第一多功能儀表25采集發(fā)電機(jī)24輸出的功率和電網(wǎng)31電壓，然后功率控制器14輸出控制信號(hào)給電液比例節(jié)流閥16，實(shí)現(xiàn)對(duì)電液比例節(jié)流閥16閥口開度的控制，進(jìn)而控制第二高壓管路18的壓力，由于變量馬達(dá)21輸出的轉(zhuǎn)速相對(duì)穩(wěn)定在1500r/min±6r/min，故通過控制第二高壓管路18的壓力，進(jìn)而控制機(jī)組輸出的功率平滑，最終通過第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩給并網(wǎng)控制器26，并網(wǎng)控制器26控制中間繼電器KA28失電，常閉觸點(diǎn)KA29閉合，常開觸點(diǎn)KA30斷開，機(jī)組并入電網(wǎng)31，給負(fù)載33供電。
[0046]當(dāng)機(jī)組應(yīng)用在遠(yuǎn)離電網(wǎng)的地區(qū)，故需要機(jī)組實(shí)現(xiàn)離網(wǎng)發(fā)電。
[0047]根據(jù)離網(wǎng)工況，針對(duì)用戶對(duì)機(jī)組輸出的轉(zhuǎn)速的要求，發(fā)電前通過轉(zhuǎn)速控制器19控制變量馬達(dá)21的擺角:轉(zhuǎn)速控制器19通過第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22采集變量馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速，流量傳感器18采集第二高壓管路18的流量，第一多功能儀表25采集發(fā)電機(jī)24輸出端頻率和電壓，通過第二多功能儀表32采集負(fù)載33的用電頻率，然后轉(zhuǎn)速控制器19輸出控制信號(hào)給變量馬達(dá)21，實(shí)現(xiàn)對(duì)變量馬達(dá)21擺角控制，控制變量馬達(dá)21輸出的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定，發(fā)電后通過轉(zhuǎn)速控制器19控制變量馬達(dá)21的擺角:轉(zhuǎn)速控制器19通過第二多功能儀表32采集負(fù)載33的用電頻率，然后轉(zhuǎn)速控制器19輸出控制信號(hào)給變量馬達(dá)21，實(shí)現(xiàn)對(duì)變量馬達(dá)21擺角控制，控制變量馬達(dá)21輸出的轉(zhuǎn)速滿足負(fù)載33對(duì)轉(zhuǎn)速工頻的需求，通過第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22輸出轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩給離網(wǎng)控制器27，最終通過離網(wǎng)控制器27控制中間繼電器KA28得電，常閉觸點(diǎn)KA29斷開，常開觸點(diǎn)KA30閉合，機(jī)組離網(wǎng)發(fā)電供給負(fù)載33。
[0048]本實(shí)施例的控制系統(tǒng)包含定量栗-變量馬達(dá)速度控制系統(tǒng)和定量栗-變量馬達(dá)功率控制系統(tǒng)，而且有兩個(gè)可控制變量:定量栗-變量馬達(dá)傳動(dòng)系統(tǒng)的電液比例節(jié)流閥的閥口開度和變量馬達(dá)擺角。
[0049]如圖3所示，為并網(wǎng)控制方法的工作流程圖。當(dāng)轉(zhuǎn)速控制器19接收通過第二轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)矩傳感器22采集變量馬達(dá)21的轉(zhuǎn)速參數(shù)，流量傳感器18采集第二高壓管路18的流量參數(shù)，第一多功能儀表25采集電網(wǎng)31頻率和電壓參數(shù)，過第二多功能儀表32采集負(fù)載33的用電頻率參數(shù)，和功率控制器