基于物联网的风电传动链远程状态监测系统构建

为了提高风机的可靠性,分析风机传动链状态监测技术与网络结构的现状,提出一种基于有线网络的状态监测系统,具有可靠性高,传输数据量大的特点。该系统融合了振动监测与油液监测2种在线实时监测技术,并结合SCADA数据,可提高对传动链潜伏故障和早期故障的诊断和预警准确率。该系统目前已经安装在了1.5 MW的双馈式风机上进行示范应用。在同一传动链上的多个振动传感器、油液与磨损颗粒传感器采集积累实时数据,为下一步的数据挖掘与信息融合奠定了基础。     

海上双馈机组的散热布置优化研究

针对海上风电机组单机容量不断加大导致发电机等关键部件的发热量随之增加,且海上风电机组机舱须密闭换热以防止海上盐雾侵蚀机舱内重要零部件,从而对海上风电机组的冷却系统设计提出更高要求的问题,建立了某MW级海上双馈机组冷却系统散热布置设计与系统特性匹配之间的关系,并根据机组传动链特点及适应机舱紧凑布局,对其冷却系统散热布置进行了优化,采用Fluent分析了不同散热布置方式下的散热通道阻力,结合莫迪文风扇选型平台,分析比较了不同散热布置方式下的系统特性匹配,得出了其中最佳散热布置方式。研究结果表明:优化后的散热布置可提高机组冷却系统的散热效率,降低系统功耗,对海上风电机组的冷却系统设计具有参考意义。     

大型风力发电机组传动链动力学分析与试验研究

传动链是大型风力发电机组非常关键的组件,对其动力学性能进行深入的分析研究,对风机设计和风电机组产品的传动链振动控制都有重要的意义。从多体动力学(MBS)角度出发,结合转子动力学、模态理论,以SIMPACK专业动力学软件作为仿真平台,对某型2 MW风电机组传动链建立高精度动力学模型,分析系统的特征频率,评估传动链的动力学行为以及传动链的共振特性,并通过现场机组试验验证分析结果。     

基于状态空间法的风机传动链振动控制

为深入分析风机传动链的动态特性,并实现传动振动控制的定量分析。推导了传动链数学模型,进而建立了传动链状态空间方程。基于状态空间方程,讨论了传动链振动控制的方法,并研究了传动链加阻带通滤波器传递函数设计依据。然后通过实例化设计实验了整个分析过程的实例化。通过bladed仿真和现场验证,证明了控制策略的有效性。     

海上风机整体安装过程动力学建模与分析

结合海上风机安装特点,建立了包含吊索、风机及缓冲系统在内的六自由度动力学模型。结合工程数据,计算并分析了安装释放高度、安装释放速度以及位移激励频率对风机系统安装过程的影响,为风机的平稳安装和软着陆系统的设计提供理论参考。     

发电机短路工况下风电机组传动链动力响应特性研究

为了确保风力发电机组设计的安全性,针对某兆瓦级双馈风电机组,对发电机短路工况下风电机组传动链的动力响应特性进行了研究。首先,基于Simpack/ANSYS建立了传动链多体动力学分析模型;然后,以发电机短路工况下的电磁转矩为激励载荷,定量分析了传动链上各级转轴扭矩传递规律,进一步研究了刹车盘转动惯量、联轴器阻尼比等因素对传动链动力响应特性的影响;最后,为了验证上述计算结果的可靠性,采用GH bladed对相同机组模型、相同工况进行仿真,开展了仿真一致性验证。研究结果表明：发电机短路工况下,齿轮箱高速级输出轴、输入轴处的瞬时扭矩峰值衰减最为显著,两相短路工况下分别比上一级衰减74.7%、47.6%,三相短路工况下分别比上一级衰减70.7%、46.4%;传动链扭矩峰值相比电磁转矩有迟滞性;刹车盘转动惯量和联轴器阻尼比对高速级瞬时扭矩有显著影响,联轴器转动惯量偏大、联轴器阻尼比偏小会导致高速轴瞬时扭矩峰值过大。该研究结果作为发电机短路故障分析、传动链各级零部件安全性评估与设计时的参考。     

风力发电的现状

世界各国对风电发展高度重视,风电机组单机容量不断扩大,海上风电逐渐发展。风力机组的效率小于0.593。同时简单介绍了现有风力发电机的类型。我国风能资源丰富,随着国家对新能源的重视,出台激励政策,我国风电将有大的发展。     

海上风电机组变压器研究

随着风电技术的不断进步,陆上风电正在飞速的发展,装机容量不断扩大,同时海上风力发电也正在加快发展步伐;海上风电与陆上风电不同,要求风电机组的容量大、稳定可靠、易维护、抗风险能力强。而变压器作为海上风电机组中的重要部件,由于自身的特点,其重量、体积、可靠性和维护性尤其值得深入的研究。文中针对海上风力发电机组工作的环境及结构特点,总结分析了海上风电变压器的要求;结合这些特点、要求,以新誉风电3 MW海上风机的变压器设计为例,分析了海上风电变压器的设计事项、关注要点,以期提高海上风电变压器的质量和可靠性,减少系统的故障。     

海上风电场5MW风机建设分析

莆田平海湾50MW海上风电场是国内第一个建成并投运的大容量风机海上风电场。本文结合近几年来莆田平海湾海域海上风电场的建设情况,从风机基础型式、风机吊装调试和后续风机运维工作的开展了分析总平海湾海上风电场与与陆上风电、江苏海上风电等在建设中的同之处,为后续海上风电场的建设提供借鉴。     

中国首台自主研发6MW风电机组即将下线

目前,全球最先进的单机容量6MW风力发电机组研发工作进展顺利,首台样机将于2011年6月下线。这意味着,中国有可能成为继德国之后,第二个能自主生产当今最大单机容量风机的国家。6MW风机下线是中国风电技术进入国际最先进行列的有力证明。根据公开资料,全球还没有一台6MW风机进入商用阶段,目前只有德国的两家公司有两到三台样机处于运行测试阶段。