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。     

基于DFIG(双馈感应电机)的风力发电系统的研究

用DFIG建立一种风力发电系统的模型,研究系统受到大的扰动时,风力发电机在恒功率因数和恒电压运行方式下,风力发电系统的暂态电压特性和发电机的动态特性。     

刍议风力发电机变频器的应用和故障的探讨

变频器是工业生产中应用最为普遍也是最为广泛的设备。在风力发电系统中电力转化和输送中变频器得到广泛应用,变频器正常运行关系到风力发电机组的安全运行。在全球能源危机大背景下,可再生清洁能源受到越来越多关注,风力发电作为一种清洁环保能源,在我国发电系统所占比例逐渐上升,直驱式和双馈式发电机利用变频器接入电网,如果变频器发生故障,直驱式风力发电机电能将无法及时输送,双馈式风力发电机将出现输出电压和电流发生波形畸变,甚至无法正常发电现象。因此,做好变频器故障快速诊断和故障排除,能够将故障对风力发电机组的影响降到最低,从而使风力发电机组运行良好,为电力能源安全、稳定输送提供保障。     

基于振动分析的风力发电机故障诊断方法

随着社会的不断发展,风能作为一种可以再生的清洁型新能源,在能源危机和环境污染日益严重的今天,具有着巨大的发展空间和环保力。所以近年来风力发电在电力市场中占有的比例日益增高,但是风电机组高额的运行维护成本在很大程度上限制了风电产业的经济效益,风力发电装置的运行环境恶劣,复杂多样,传统的人工维修成本既高昂又易发生安全问题,因此,关于风力发电机的故障诊断方法的研究意义重大。     

兆瓦级永磁直驱风力发电机瞬态场分析

永磁直驱风力发电机是风力发电的中核心装备,其设计分析具有重要意义.分析了永磁同步电动机转子磁极结构和永磁材料性能,利用Ansoft软件对兆瓦级永磁直驱风力发电机进行瞬态场电磁分析.得到了空载、负载运行时永磁直驱风力发电机磁场分布.为永磁直驱风力发电机的设计提供有效参考.     

风力发电机原理及风力发电技术

世界能源发展面临资源紧张、环境污染、气候变化三大难题。我国也亟需调整能源结构、发展清洁能源。风力发电作为可再生能源,取之不尽用之不竭,是一项朝阳产业。本文主要从风力发电机原理及风力发电技术入手,分析了双馈异步风力发电机与直驱永磁风力发电机的原理和特点,以及我国风力发电的现状。     

定桨距风力发电机非并网系统内模控制

以定桨距风力发电机为例,对非并网风力发电机的稳定问题进行了分析研究,提出采用内模控制方法消除定桨距风力发电系统本身存在的正反馈效应,设计出稳定的控制系统.在系统中采用检测风速的控制方法,由风速检测值得到转速参考值,根据转速参考值与反馈值之间的误差信号得到发电机转矩参考值,转矩控制系统通过调节其输出端电流控制实际的电磁转矩,使其随参考值变化以实现变速运行.基于实时仿真系统RT-LAB进行了半实物实时仿真实验.实验结果表明:通过内模控制,定桨距风力发电机非并网系统可以在设计风速范围内稳定运行,达到了并网变桨距变速风力机的发电效果.     

海洋上的风力发电

海洋上的风力发电自７０年代世界发生石油危机后，能源科学家都非常重视利用风力能源，尤其是在多风的陆地地区，风力发电发展非常迅速。像我国多风的内蒙已拥有几万台以上的风力发电机。世界其他国家也大搞风力发电。但大多数国家偏重于利用陆地上的风力，对海上的风力却...     

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...     

新型双转子调速风力发电系统的原理设计

为解决大规模风电并网与电力系统之间的矛盾这一当前风电行业的突出问题,在对比分析常规风电机组技术特点的基础上,提出了一种利用双转子调速装置连接齿轮箱与同步发电机的双转子调速风力发电系统,仿真试验结果表明:该系统可以克服双馈和直驱风力发电机组电能质量不高、可靠性低、维护成本高等缺点,具有较低成本、较高可靠性和较强的电网适应性.     

直驱永磁风力发电机最大功率跟踪的鲁棒控制

针对直驱永磁同步风力发电系统,考虑实际中存在的系统参数不确定性和外界干扰,研究了直驱永磁同步风力发电机最大功率跟踪控制问题。利用转子磁场定向矢量变换技术和鲁棒backstepping非线性控制技术及干扰抑制技术设计了一种鲁棒轨迹跟踪控制器,通过控制定子电流的转矩分量调节风电机转速,实现系统最大风能捕获和稳定运行。理论分析和与其他控制器的仿真比较结果均表明,所设计的控制器可以保证额定风速下系统参数存在不确定性和外部干扰时,风力发电系统仍能够实现安全可靠地最大获取风能的运行。     

双馈风力发电机柔性并网控制实验

变速恒频双馈风力发电系统与电网之间是一种柔性连接关系.利用定子电压定向的矢量控制技术,研究了变速恒频双馈风力发电机的并网原理,建立了基于定子电压定向的空载并网控制策略.通过搭建一个3kW双馈风力发电仿真与实验平台,对双馈风力发电机空载并网控制策略进行了仿真分析及实验验证.仿真和实验结果验证了控制策略的正确性和有效性,利用所设计的控制策略,双馈风力发电机能够实现柔性并网控制.     

变速恒频风力发电技术在贵州电力的应用

变速恒频风力发电技术是目前风力发电领域研究较多的一项技术,它能够解决风力发电机与电网并网时频率不一致的难题。目前研究较多的交流电机变速恒频风力发电系统主要有绕线式异步系统、笼型异步发电机变速恒频系统和开关磁式系统。对几种典型的风力发电系统的原理进行探讨,同时结合目前贵州电力状况,指出变速恒频风力发电技术在贵州电力中具有广泛的的应用前景。     

变速恒频风力发电空载并网与解列实验研究

针对大容量变速恒频风力发电机组并网和解列时的电流冲击问题,根据双馈电机交流励磁运行特点,在讨论其数学模型基础上,将定子磁链定向矢量控制技术应用于双馈发电机控制,设计了变速恒频风力发电空载并网控制策略。搭建了模拟平台实验样机,对空载并网前、并网和解列时刻的系统控制进行了完整的稳态、动态实验研究。实验结果表明,风力发电系统控制性能优良,可实现变速恒频风力发电的柔性并网及解列控制。     

双馈异步风力发电机新型无位置传感器控制方法

为了解决风力发电机系统中位置传感器故障率高、维护困难的问题,提出了一种双馈异步风力发电机新型无位置传感器控制方法。该方案通过测量定子电压计算定子静止坐标下的定子磁链矢量,同时通过测量的转子电流和重构得到的转子电压计算转子坐标系的定子磁链矢量,根据定子磁链矢量在不同坐标系下的位置获得转子位置角度。和已有方法相比,该方法仅需测量定子电压和转子电流作为反馈量,计算量较小且不需要定子电流信息。实验表明,该控制算法具有良好的动态和稳态性能,达到了较高的转子位置和转速观测精度,适合双馈异步风力发电系统的变速恒频运行。     

双馈异步风力发电机新型无位置传感器控制方法

为了解决风力发电机系统中位置传感器故障率高、维护困难的问题,提出了一种双馈异步风力发电机新型无位置传感器控制方法。该方案通过测量定子电压计算定子静止坐标下的定子磁链矢量,同时通过测量的转子电流和重构得到的转子电压计算转子坐标系的定子磁链矢量,根据定子磁链矢量在不同坐标系下的位置获得转子位置角度。和已有方法相比,该方法仅需测量定子电压和转子电流作为反馈量,计算量较小且不需要定子电流信息。实验表明,该控制算法具有良好的动态和稳态性能,达到了较高的转子位置和转速观测精度,适合双馈异步风力发电系统的变速恒频运行。     

开关磁阻风力发电机概述

结合国内外风力发电的发展现状介绍了几种风力发电系统的优缺点,并对开关磁阻风力发电机系统的组成以及发电机的工作原理、能量分析、控制策略、非线性模型进行了简单分析,分析表明开关磁阻电机完全能适应风力发电的需求.     

变速恒频风力发电技术在贵州电力的应用

变速恒频风力发电技术是目前风力发电领域研究较多的一项技术,它能够解决风力发电机与电网并网时频率不一致的难题.目前研究较多的交流电机变速恒频风力发电系统主要有绕线式异步系统、笼型异步发电机变速恒频系统和开关磁式系统.对几种典型的风力发电系统的原理进行探讨,同时结合目前贵州电力状况,指出变速恒频风力发电技术在贵州电力中具有广泛的的应用前景.     

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。     

浅谈风力发电机的维修与保养

风能是重要的清洁能源,其资源十分丰富。20世纪初,一些国家开始研究风力发电,目前我国有超过25个省区开始应用风力发电技术,我国的新能源战略也开始将风力发电作为重点,可以说风力发电应用前景十分广阔,发电机组是风力发电的重要设备,它的维修与保养工作十分重要,该文简要概述风力发电机维修及保养工作的要点问题。