风力发电机位移监测研究

为了保证风力发电机组可靠稳定运行,降低机组的运行维护成本,目前风电机组基本都安装了状态在线监测系统(CMS),国内对于风力发电机轴承、齿轮箱的振动监测技术日趋成熟,对风力发电机组的健康运行起到了一定的保障作用;但是引起风力发电机组振动的原因是复杂多样的,除去轴承、齿轮箱设备自身材质与加工质量原因,现场的安装、调试等因素也会引起风力发电机组的振动加剧。本文提出了一个全新的方式,通过对风力发电机组发电机位移的监测,定量研究风力发电机组安装、调试等因素对风力发电机组运行的影响。     

风力发电机组动平衡系统

为解决风力发电机组转子不平衡问题,开发了风力发电机组动平衡系统。该系统考虑了风机转速低、转速不稳定的特点,可对风力发电机组进行现场动平衡及状态监测。实验验证表明,风力发电机组动平衡系统可有效地降低风机的不平衡响应。     

典型1.5MW风力发电机组变桨系统深度治理方法

行业内早期1.5 MW风力发电机组变桨系统由于中国风场的特殊情况,同时风力发电机组所处环境较为恶劣,导致机组变桨系统控制与运行频繁出现各种故障,严重影响风力发电机组的可靠性和运行率。因此,需对运行8年及以上风力发电机组变桨系统进行深度治理,使机组运行更稳定可靠,减少变桨系统故障频发现状,增加机组利用率及发电量。     

含变速恒频风电机组的电网运行特性仿真

风力发电机组的输出功率会随着风速变化而变化,对系统的稳定性和可靠性造成一定的影响。本文通过Simulink模块来搭建风力发电机组各部件系统的仿真模型,并将搭建的风力发电机模型与电网模型进行并网运行仿真。研究了不同风速下风力发电机组并网对电网的影响,以及不同故障下风力发电机对电网运行稳定性的影响。结果表明：当风力发电机组在高风速和低风速下运行时,风力发电机组输出的无功功率、有功功率都远小于在额定风速下的,从而造成不小的功率缺额,对电网系统电压幅值的稳定和维持整个电网系统频率的恒定有重要影响。通过对比发现,对稳定性影响程度最大的是三相短路故障,其次的是系统发生两相接地短路故障,接着是发生两相相间短路故障,其中故障后对电力系统稳定性影响程度最小的是发生单相接地短路故障。     

基于MCGS的偏航系统仿真平台设计

风力发电机系统规模大,复杂程度高,危险系数大,且造价昂贵,一旦操作不当,带来的经济损失和人身伤害严重,不利于进行日常的学习和研究.采用MCGS来设计风力发电机组偏航系统仿真界面,并以S7-200作为控制器载体,通过它们之间的通讯连接来完成偏航控件的控制,建立风力发电机偏航系统仿真平台.偏航系统仿真平台的设计为研究者提供了一个真实安全的环境,能实现风力发电机偏航系统的模拟运行,避免了实际风力机系统运行时所需顾虑的安全问题.     

基于模型预测控制的分布式储能型风力发电场惯性控制策略

分布式储能型(DES)风力发电机组是解决规模化风力发电接入引起系统频率稳定问题的有效手段.提出一种基于模型预测控制(MPC)的分布式储能型风力发电场惯性控制方法,首先建立分布式储能型风力发电场的线性化预测模型,在此基础上结合MPC控制框架,设计考虑储能损耗成本和风机转子转速均衡变化的MPC惯性控制优化模型和策略,以实现惯量控制期间风力发电机组转子转速的均衡变化.仿真结果表明：所提控制策略可以有效协调分布式储能型风力发电机组中风力发电单元和储能系统单元的有功功率输出,降低储能系统的充放电损耗成本,并保证风力发电场内所有风机转速在惯性控制期间趋于平均,避免由于风机转速下降过度而导致风力发电机组退出调频的问题.分布式储能型风力发电场惯性控制策略有利于提高电网频率稳定性,对保障电网的安全运行具有重要意义.     

叶片振动响应的长度分形故障特征提取与诊断

随着我国风力发电系统的快速发展,风机的应用已经越来越广泛,但是风机的振动响应经常引发故障,为了有效缓解这一现象,我们采用应用有限元分析方法,并通过建立一个风力发电机组为300瓦的模型,来进行叶片响应在风力发电机组中的动态特征、运行特征以及状态特征的分析,从而可以更全面的了解风力发电机组叶片的故障诊断、故障检测、鼓掌识别。根据模型的动力学分析、试验模态分析和计算处理,得到了风力发电机组的固定振动模型和固定运行频率,从而验证了该模型是合理的。利用锤击法检测出叶片偏心故障以及正常状态的振动响应,利用叶片振动响应长度分形维数的动力系统非线性理论,把该模型的长度分形维数计算出来,计算出来的数据为诊断识别在叶片偏心故障下的特征量。     

统一潮流控制器(UPFC)在风电场中的应用研究

随着风电场容量越来越大,风电机组并一对系统造成的影响也越来越明显.本文以变桨距恒速异步风力发电机组为研究对象,在MATLAB/Simulink环境下实现了组合风速、风力机、异步发电机的建模.分析了恒速异步风力发电机组运行过程中产生电压波动的原因在于其输出功率的波动性.因此,本文采用统一潮流控制嚣(unified power flow controller,UPFC)对风电场电压、无功进行调节和控制、分别对未加入UPFC和加入UPFC进行了仿真,对比结果证明UPFC能够较好的控制风电场汇流母线电压,降低风电场运行过程中产生的电压波动.     

液压型风力发电机组转矩波动抑制研究

以液压型风力发电机组为研究对象,针对机组高质量电能问题展开研究.建立了机组液压传动系统数学模型,推导了液压系统输出转矩对变量马达摆角的传递函数.以数学模型为基础,提出了机组转矩波动抑制方法,通过系统压力反馈、风力机转速反馈和机组输出转矩反馈对变量马达摆角进行修正补偿,并对其控制律进行推导分析.以30kV·A液压型风力发电机组模拟实验台为基础,针对所提出的转矩波动抑制方法进行仿真和实验研究.仿真和实验结果表明:液压型风力发电机组转矩波动抑制方法具有良好的控制效果,基本实现了对机组输出转矩的柔性控制,为液压型风力发电机组输出高质量电能提供了一定的理论和实验基础.     

风力发电机组运行维护探讨

在风力发电机组运行的过程中，常常会发生很多的故障，因此，需要对发生的故障进行分析，查找原因，进而采取有效的维护措施，促进风力发电机组的良好运行。本文主要针对风力发电机组的运行维护进行了相关方面的分析和探讨。     

风力发电机组状态监测和故障诊断技术研究

电力生产中,风力发电是一种新型模式,直接影响着电力生产量的提升、节能降耗及行业可持续性发展。随着时代的进步,风力发电机装机容量与建设规模日益扩大且操作要求不断提升,一旦维护不合理,就会引起设备频繁出现故障。因而,应用在线诊断系统实时监控设备运行过程,及时发现并解决风力发电机组遇到的问题,确保发电机组安全、稳定的运行。基于此,针对风力发电机组状态监测及故障诊断技术,本文进行了研究和阐述。     

风力发电机组系统建模与仿真

为解决风力发电机组所受工况瞬态多变且工作环境恶劣影响,建模分析了复杂、多变量、非线性的不确定系统.用叶素动量理论进行编程并集成到MATLAB/SIMULINK中,进行风力发电机组的气动性能计算,电机部分也在MATLAB/SIMULINK中建模,从而提出了一种基于MATLAB的失速型风力发电机组的动态仿真模型,模型中考虑了风力发电机组各部件之间的耦合作用关系及电机对风轮转速的耦合影响.利用提出的MATLAB仿真模型,对某失速控制型600 kW风力发电机组进行了仿真计算,试验结果验证了该模型的正确性.该仿真模型可以用于对风力发电机组的进一步优化设计、优化控制.     

风力发电机组扭转振动分析

针对风力发电机组的扭转振动,建立了非均质变截面风力发电机组模型,采用微分求积法计算了风力发电机组扭转振动的固有频率,引入切变模量变化系数和截面变化系数,求解了切变模量变化系数和截面变化系数对风力发电机组扭转振动固有频率的影响。结果表明微分求积法求解精度较高,计算量小,易于在计算机上实现。风力发电机组塔筒转动惯量与机舱和风轮转动惯量比值一定时,风力发电机组扭转固有频率随切变模量变化系数和截面变化系数的增大均减少,且当该比值较小时,切变模量变化系数和截面变化系数对风力发电机组的扭转固有频率影响均很小。结果对风力发电机组的设计具有一定指导意义,能够有效的减少风力发电机组由于振动引起的附加应力,从而保证风力发电机组的安全运行。     

兆瓦级直驱风力发电机组3D仿真培训装备研制

以企业的2 MW直驱风力发电机组为原型,研制一种学生、企业可用的兆瓦级直驱风力发电机组3D仿真培训装备.阐述了该装备的设计思路、总体构成、关键技术.该装备采用软硬件相结合的方式实现,设计了风力发电机组的安装、调试、维护、运行、监测等功能,可以为学校学生实践教学、企业员工培训、调试员预调试程序等工程提供一个良好的平台.     

双馈风力发电机组仿真装置研究

以某风电场2 MW风力发电机组为仿真对象,对风力发电机进行结构分析,并采用模块化建模方法分别建立风速模型、风机模型、传动模型、电机模型和控制模型,给出了相应的数学模型.在南京工程学院JSCC仿真支撑系统下,用Fortran语言编写了仿真算法并建立全范围风力发电机组仿真模型.根据该风电场典型工况进行模拟计算,模拟风速从8 m/s至20 m/s变化时风电机组系统的变化动态特性,模拟结果表明所建立仿真模型能够反应实际机组的动态特性,系统能够满足风电场运行人员培训及风电系统优化等要求.     

兆瓦级风力发电机组对中技术的实际应用

本文分析了兆瓦及大型风力发电机组运行时的轴对中状况的特点,并通过全功率模拟风力发电机组风场实际运行情况的方式测量风力发电机组震动偏差,提出轴对中解决办法。     

风力发电机组防凝露技术研究及应用

针对不同风力发电机组的机械结构、冷却方式、运行原理等,探讨多种防潮防凝露方案,吸取传统方法的经验和教训,研究解决潮湿凝露问题的根本方法——设置良好的带干燥设备的除湿系统,对循环空气和新风进行除湿处理,降低除湿区间大气湿度以防凝露.并以典型风机为例,通过对其运行参数及温湿度曲线进行分析对比,验证最佳的风力发电机组防潮防凝露方案及其应用可行性.     

基于支持向量回归的风电场短期功率预测

针对风电场的短期功率预测,提出了一种考虑风电机组运行条件的用于风电场短期功率预测的新方法.首先,利用风力发电机的监控和数据采集(SCADA)系统数据计算输出功率和运行条件之间的皮尔逊相关系数,验证了SCADA监测项目对风力发电机输出功率的具有相关性;其次,建立支持向量回归(SVR)模型来预测单个风力发电机的风力与气象、运行状态的关系,发现了考虑运行条件的模型的预测结果优于仅考虑气象信息的模型的预测结果;最后,考虑到不同空间位置的风力发电机组对风电场输出功率的贡献不同,建立了各风力发电机预测功率和风电场预测功率输出之间的回归模型.试验结果表明:所提出的风场回归模型的预测误差小于风力涡轮机所有预测功率的模型的预测误差,从而验证了该方法的有效性.     

风力发电机定子振动测试及响应分析

为了解决大型风力发电机组的振动和噪声问题,以某直驱型风力发电机为研究对象,使用加速度传感器对发电机定子在运行状态下的轴向加速度进行了测试.随后利用有限元软件建立等效模型,进行模态分析和响应分析,得到发电机定子的固有频率、振型和共振频率值,并将有限元仿真结果与测试结果进行分析.实测结果表明,在运行过程中,发电机定子在6点...     

风电系统及其电压特性研究

基于风力发电机和配电网的特点,对不同风速和系统连接阻抗条件下的风电系统电压特性进行了研究。文章还对风力发电机组并网和脱网情况下风电系统的电压变化进行了仿真。研究结果对风电场的规划及安全运行具有指导意义。