探讨变速风力发电机变流器故障诊断

本文分析了变速风力发电机变流器故障的产生的原因,讨论了故障的诊断方法及诊断中需要注意的问题。     

失速型风力发电机系统振动仿真分析

采用叶素动量理论进行风力机气动力学的计算分析,并对风轮和塔架进行了有限元模态分析,建立风力机ADAMS柔性多体动力学仿真模型,并在MATLAB/Simulink环境下建立风力机传动链的数学模型,同时进行传动链系统的编程运算,充分考虑了气弹耦合特性以及传动系统的影响,最终实现在MATLAB/Simulink和ADAMS基础上对风力机系统振动性能的联合仿真.仿真数据同国际有名的风力机分析软件Bladed计算数据比较表明,该联合仿真方法可以较好地模拟风力机的振动特性.     

基于合成核支持向量机的风力发电机故障诊断

采用合成核函数构造支持向量机模型,运用粒子群优化算法（PSO）对模型参数进行参数寻优,利用UCI数据集的数据进行分类验证.与单核SVM相比,该方法具有更好的分类能力和运算速度.将合成核SVM应用到风机齿轮箱的故障诊断中,取得了良好的效果.     

水平轴风力发电机塔架的振动模态分析

根据多自由度模态分析理论,对水平轴风力发电机塔架的振动模态进行数学建模和仿真.运用次空间迭代法对模型进行数值计算,分析塔架在自由振动时的力学特性,获取塔架的固有频率和振型.结果表明,塔架的一阶固有频率高于叶片通过频率,属于刚性塔,不会因风轮激励而产生共振;依据振动理论,塔架振动过程的能量主要集中于一、二阶频率处,而一、二阶振型均为摆振,因此摆振是塔架的主要振动方式,是引起塔架疲劳破坏的主要原因.     

大型汽轮发电机振动故障诊断与分析

本文介绍了大型汽轮发电机振动故障的类型及产生原因,阐述了振动故障诊断和分析的方法。     

基于PCA-FSEM方法的风力发电机可靠性研究

针对西北某风电场相关运行数据,对风力发电机进行可靠性研究.考虑运行数据之间相关性和冗余度,采用主成分分析(PCA)法进行降维,选取部分关键可靠性指标且根据关键指标运行数据,结合模糊理论建立可靠性评价模型,并选取部分风力发电机运行数据进行模型验证.结果表明,PCA法提取主成分累积方差贡献率为87.585%,可综合表述风力发电机的可靠性信息.单一可靠性指标评价时,虽然B02单机可利用率高达98%,但总发电量最低,虽然A04单机可利用率最低,但发电量较高,说明单一可靠性指标评价时存在误差.A05、B03单机各项指标均高,实际运行状态良好,发电量高,说明综合可靠性更高,与研究结果一致.因此,基于PCA模糊理论建立的风力发电机可靠性模糊理论评价模型(FSEM)符合实际运行状态,对定量评估机组可靠性具有指导意义.     

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...     

大型风力发电机输出功率建模方法

输入风速的变化特点直接影响着风力发电机输出功率建模.采用非线性最小二乘法和差分进化算法计算参数,结合具备较高精度的启发式算法寻优构建,运用Logistic函数进行大型风力发电机输出功率建模研究,并对比分析不同方法对应风力发电机输出功率模型的建模精度.结果表明：非线性最小二乘法更适合所提模型参数计算,传统输出功率模型高精度源于模型中人为定义的额定功率值,Logistic函数输出功率模型无需人为定义额定功率值,在相同条件下该输出功率特性模型建模精度较优.     

基于NSET的风力发电机后轴承温度预警方法

采用非线性状态估计(NSET)方法对风力发电机的后轴承温度进行建模与分析;并采用Relief方法对特征参数进行选择,减少了NSET建模的复杂性。通过所建模型预测发电机后轴承温度,将其与正常运行温度进行比较;并利用滑动窗口对残差均值进行比较。若超出阈值范围,则发电机出现故障。验证结果表明,非线性状态估计(NSET)方法可以准确预测发电机后轴承温度,实现发电机运行状态的预警监测。     

基于LCA对风力发电机的环境负荷分析

应用生命周期分析法(LCA),对风力发电机从原材料的生产制造、运输、建设、运行及拆除报废各阶段进行分析,分别计算各阶段的环境负荷,最终用全球变暖潜力和酸化潜力指标表示,并与燃煤发电进行比较.以沈阳市法库县望海寺风力发电场为实例进行分析,结果表明,在风力发电机的一个生命周期内(平均为20年),环境负荷较大的过程为原材料的制造、发电场的建设与运行维护两个阶段,并且每发电10 MW.h,相对于燃煤发电相比,风力发电可省3.96 t的标准煤,可减少向大气排放CO29.77 t,NOx0.050 t,SO20.02 t,全球变暖潜力(GWP)和酸化潜力(AP)分别是燃煤发电的1.08%和3.12%,但建...     

基于GDW理论的风力发电机整机性能分析

由于所受工况瞬态多变且工作环境恶劣,所以风力发电机组是一个复杂、多变量、非线性的不确定系统,因此,整机性能分析是风力发电机系统设计的关键.引入了风力机的动态人流(GDW)理论,在Matlab中建立了600 kW失速型水平轴风力机的气动力,在Simulink传动系统的动力学仿真模型,模型中考虑了叶片的气弹耦合性,并在ADAMS中建立了包含柔性叶片和塔架的风力机整机虚拟样机模型,将三者联系起来建立了联合仿真模型.分析了风力机的功率系数、额定功率以及叶片与塔架的变形.与Bladed的分析计算结果相比较,结果证明了仿真方法及仿真模型的正确性.     

基于流固耦合的风力发电机结构特性分析

风力机结构尺寸的增大会导致气动载荷效应的作用更加明显,因此,采用流固耦合分析技术来研究气动载荷效应对风力发电机结构的影响。采用ANSYS Workbench软件搭建了流固耦合分析系统,经过流固耦合分析得到了不同风速下风力机周围气流分布规律、风力机表面压力分布规律、风力机变形和应力分布规律、风速与风力机叶片应力和变形之间的波动规律;仿真分析了考虑流固耦合与不考虑流固耦合两种情况下风力机的模态振型,为风力发电机的结构设计提供一定的理论参考。     

风力发电机塔架计算方法的探讨

本文探讨了风力发电机塔架计算方法,对计算结果进行了对比分析,研究了塔架结构设计特点,指出了本方法的适用范围。     

基于有限元的大型风力发电机轮毂的分析研究

本文中,通过UG软件的三维绘图功能创建了750KW大型风力机轮毂的实体模型,并采用有限元进行了静力学结构分析。计算出了轮毂的最大应力和最大应变。经过校核可知,最大值在材料的许用范围内。分析结果表明,通过ANSYS软件分析的结果与实际情况很接近。本文为后续设计出高性能的大型风机轮毂以及大型风力发电机机组的设计、优化提供一定的设计依据。     

新型的风力发电机

受美国内政部委托,由汉密尔顿标准公司设计、制造的一台世界最大容量的风力发电机,按照计划,于1981年9月发电,可供1200户住户的用电。汉密尔顿标准公司透平发电机将安装在怀俄旺州草原的262呎高的塔上,以后还将以50台机组建成一个“风力农场”,参加科罗拉多水力发电厂的电网,成为风力发电与大型水力发电相配合的电网。这种新型的风力发电机,是在瑞士生产的3兆瓦风力透平发电机的基础上发展起来     

风力发电机转子有限元仿真分析

基于虚拟样机仿真,建立大型风力发电机转子三维模型,应用Nastran仿真系统对转子圆锥支撑方式和筋支撑方式结构进行强度和刚度分析,并对转子支架结构以铸铁件代替焊接件进行可行性分析,仿真分析结果表明:圆锥支撑形方式比筋支撑方式的应力和位移小;转子支架用铸铁件形式比焊接件形式的应力、位移都小些.仿真结果对转子结构优化具有指导意义.     

水平轴风力发电机气动分析

本文对水平轴式风力发电机进行气动力分析,为风力发电机可靠性设计,以及在风速变化情况下进行转速调整提供了依据。     

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。     

双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析

针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙磁密规律,得到转子所受的不平衡磁拉力;然后,考虑转子不平衡磁拉力的情况下构建双馈异步风力发电机转子-轴承系统非线性动力学模型,利用非线性动力学仿真获取转子匝间短路故障下系统的振动仿真信号;最后,在双馈异步风力发电机故障模拟实验台上进行转子匝间短路故障实验,利用实验分析验证非线性动力学仿真结果的有效性.非线性动力学仿真及实验分析结果均表明,转子匝间短路故障下双馈异步风力发电机转子-轴承系统振动信号的频谱存在转频的谐波成分,通过检测转频的谐波分量可诊断双馈异步风力发电机转子匝间短路故障,有效揭示了双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理.     

基于振动工程相位检测的故障诊断方法研究

 对故障诊中涉及到的相位概念和相位分析的基本思想进行了阐述,指出全息谱相位分析的合理性及其适用场合;结合工程实践,对基于机壳振动信号的相位分析相关问题进行了研究,提出工程相位的概念,设计了光电传感器对其检测方法,并重点对转子质量不平衡故障的相位诊断原理进行了研究;将相位分析成功应用于全息谱技术无法应用的基于机壳振动信号的分析,具有一定的实用性和推广价值。