陆上风力发电机组液压系统

陆上风力发电机组液压系统是支撑机组安全运行和高效发电的核心动力系统。

一、系统组成

动力元件：主要指液压泵，如齿轮泵、柱塞泵或叶片泵等，其作用是将原动机的机械能转换成液体的压力能，为整个液压系统提供动力。

控制元件：包括方向阀（如电磁换向阀）、压力阀（如溢流阀、减压阀）、流量阀（如节流阀）及比例阀等，用于调节油液的压力、流量和流向，实现对液压系统的精确控制。

执行元件：有液压缸和液压马达，液压缸可实现直线运动，如变桨距油缸驱动叶片角度变化；液压马达实现旋转运动，用于驱动机舱偏航等。

辅助元件：包含油箱、滤油器、蓄能器、密封件等。油箱用于储存油液、冷却和清洁油液；滤油器保持液压油清洁；蓄能器在液压泵停机时维持系统压力。

工作介质：通常为矿物油或合成液压油，用于传递能量并润滑元件，需定期检测其清洁度与污染度。

二、主要功能

变桨距控制：控制器根据风速或功率信号生成控制电压，比例阀将电信号转换为液压信号，调节油缸进油量与方向，带动叶片旋转，优化风能捕获效率并控制功率输出。当风速过高时，液压系统驱动叶片向顺桨位置移动，降低风轮转速。

偏航与制动控制：液压马达驱动机舱偏航，液压阀控制油路方向实现转向；偏航制动器通过液压压力维持阻尼，减少机械冲击。制动系统中，液压缸推动刹车片夹紧刹车盘，实现紧急停机时的快速抱闸。

安全保护机制：设有超速保护，当叶轮转速超过阈值，突开阀自动开启泄压，触发紧急停机；压力传感器实时监测系统压力，异常时触发停机或报警。

三、系统类型

可设计为集中式系统或分散式系统。集中式系统由一个液压站驱动几个不同的执行机构；分散式系统中，一个液压站只驱动一个执行机构，具体采用哪种方式需考虑功能的安全要求、液压站和执行机构之间的距离、零部件及安装调试和维护的成本等因素。

四、典型应用场景

用于偏航制动、主轴制动以及风轮锁销控制等。例如，在凉山州布拖、会理尖山、会理黎溪等陆上风力发电项目中，偏航及刹车液压系统就发挥了重要作用，其高度集成、结构紧凑，采用无泄漏阀，保压效果好、使用寿命长。