风力发电的“智勇双全”卫士，液压变桨技术全解析（二）
发布时间:
2024-05-29
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摘要
1. 液压变桨：台风中的守护神
在狂风怒号的台风季节，风电设备的安全与稳定至关重要。在众多风电变桨技术中，液压变桨以其卓越的性能和可靠性，成为了台风天气下的守护神。今天，我们就来详细解析液压变桨在抗台风过程中的几大优点。
故障率低，稳定可靠
在台风等极端天气条件下，风电设备需要经受住巨大的考验。液压变桨系统以其低故障率和高度稳定性，为风电设备提供了坚实的后盾。即使在台风或其他紧急故障时，液压变桨也能保证顺畅的顺桨动作，有效避免因变桨故障而引发的安全事故。
出力大，响应迅速
当台风突然来袭，风电设备需要迅速响应以保护自身安全。液压变桨系统凭借其强大的出力和优异的响应特性，能够在极短的时间内发出巨大的能量，确保桨叶在重载下顺利完成收桨保护动作，有效避免超速事故的发生。
无需后备电源，安全无忧
在台风天气中，电力供应可能会受到严重影响。然而，液压变桨系统无需依赖后备电源进行顺桨操作。它依靠蓄能器推动液压缸进行顺桨，保证了在机组失电的情况下仍能安全运行。与蓄电池或超级电容相比，蓄能器的安全可靠性能以及寿命更为出色。
缓冲性好，减少载荷
液压变桨系统通过液压腔体推动叶片进行变桨操作，这种方式具有很好的缓冲性。在突然停机时，它能够极大减少整机载荷，有效避免在台风或其他紧急情况发生时整个机组出现过大的载荷，从而保护塔筒和叶片免受损坏。
自锁定机构，防止超速
液压变桨系统配备了叶片轴承自锁定机构（液压机械锁），这一创新设计在紧急故障或台风天气下发挥了巨大作用。它确保了叶片只能往顺桨方向转动，并可以将叶片锁定在顺桨位置。这样一来，即使台风再猛烈，也无法吹动已锁定的叶片回到迎风位置，从而避免了风轮超速问题的发生。
总之，液压变桨系统以其卓越的性能和可靠性在抗台风过程中展现出了五大优点。它不仅保证了风电设备的安全稳定运行，还大大降低了故障率和维修成本。在未来的风电发展中，液压变桨系统将继续发挥其重要作用，为风电行业带来更加安全、高效、可靠的技术支持。
2. 面向未来大功率机组液压变桨的优势
液压变桨系统面向未来大功率机组具有诸多显著优势，这些优势使其在风力发电领域具有广泛的应用前景。
油缸同步性卓越，出力均衡无虞
大功率机组大都采用双液压缸驱动一个桨叶，液压变桨系统因其独特性，在风力发电机组中展现出其卓越的油缸同步性，并有效避免了液压油缸出力不均的问题。
扩容简单
在需要增加风力发电机组的容量或适应更大尺寸的风机叶片时，液压变桨系统可以通过增加电机、蓄能器数量以及增大油缸行程来实现扩容，同时成本增幅相对较小。
活塞蓄能器保障，紧急顺桨无忧
靠活塞蓄能器实现紧急顺桨、不存在后备电源失效无法顺桨的问题。活塞式蓄能器的设计结构简单、易于维护。其工作稳定可靠，使用寿命长，维护成本低。
毫秒级响应，独立变桨，成本降低
以毫秒级响应时间来执行变桨，更适应于独立变桨，降低整机成本。
独立变桨（简称“IPC”）
独立变桨是一种风电机组的变桨技术，它允许根据各个叶片的实际载荷发出不同的变桨指令，控制桨距角的变化，使每个叶片能够获取不同的目标位置。这种技术有助于降低叶轮面不均衡疲劳载荷，从而调节风机速度和风机功率输出，提高整体效率和可靠性。
独立变桨控制技术的优势包括：
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优化机组结构：通过独立控制每个叶片的桨距角，可以降低机组各部件的疲劳载荷，帮助风电机组实现轻量化、大型化和更加柔性的结构设计。
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提高风能利用率：在低风速区域，采用轻量化设计的风电机组能够提高低风速区风能利用效率。
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提高机组运行寿命：改善机组各部件受载情况，降低风电机组运维成本。
液压变桨应对IPC工况的优势
与传统的统一变桨系统相比，独立变桨的调节频次更高，对系统的响应速度和精度要求也更高。
由于独立变桨系统需要频繁调节桨距角，变桨轴承承受了较大的载荷和摩擦，这可能导致变桨轴承齿面（电变桨）更容易磨损。
液压油缸两端与传动轴之间需要实现无间隙配合，这种无间隙配合能够减少摩擦和振动，提高系统的可靠性和寿命。
这些优势使得液压变桨系统成为大功率机组理想的选择，有助于推动风力发电技术的持续发展和进步。
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