IEC标准在风机实际功率曲线测定中的应用

IEC标准在风机功率曲线测定中常被采用,然而实际运营的风电场由于现场条件复杂,各种条件很难达到IEC的标准。为了研究IEC标准在实际风场中的应用情况,按IEC标准方法测定达坂城某风电场中风机的实际功率曲线,并对一些程序进行了适当的简化。经实际测定按照IEC标准测定的实际功率曲线与理论功率曲线比较接近。可见,IEC标准应用于测定风电场实际功率曲线是可行的。     

风力发电机绝缘系统耐盐雾性能研究

通过对风力发电机线圈进行绝缘电阻率、工频耐压、介质损耗等试验,研究了定子线圈在耐盐雾条件下的各项电性能.结果表明:随盐雾试验时间的增加,绝缘系统的电气性能降低.其原因是绝缘系统憎水性降低,绝缘层浸渍漆产生放电气隙,以及绝缘材料的劣化变质所致.     

电力系统对并网风电机组承受低电压能力的要求

阐述了风电机组低电压穿越原理和相应的控制策略,在电力系统仿真分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立了具有低电压穿越功能的双馈风电机组模型。以某地区电网为例进行仿真计算,并提出了一种确定风电机组低电压穿越参数与要求的方法。通过计算系统中所有母线依次发生短路时风电机组在短路瞬间的机端电压值,在地理接线图中标出了系统中不同母线短路时对风电机组端电压的影响程度,据此给出了风电场低电压穿越功能中的电压限制值。分析结果表明,在某些情况下要求风电机组具有很强的低电压穿越能力是不符合实际的;而在另外一些情况下则必须要求风电机组具有较好的低电压穿越能力,否则会对系统的稳定运行构成威胁。因此,应根据具体接入方案计算风电机组低电压穿越功能中的电压限值。     

测风塔与风力发电机组风速数据相关性分析

由于风力发电机组与测风塔所处位置不同,风速计高度和地形不同等原因,造成风力机与测风塔数据存在差异。对大唐国际卓资风电场一期工程32台风力发电机组与风电场内测风塔风速数据进行对比,确定二者的相关性。选用各自10 min间隔的风速平均值的最高分辨率数据作为比对数据,提取2011年全部数据导入Excel软件中,进行严格的数据可信度分析后对数据进行处理,并通过Pearson系数及平均差、绝对值差、均方根差、平均绝对百分比差等5种方法进行验证,结果证明了风力发电机组与风电场内测风塔风速数据具有极强的相关性。     

格构式垂直轴风力发电机组结构力学特性分析

通过对比垂直轴风力发电机和水平轴风力发电机的特点,说明了垂直轴风力发电机的优点。传统的垂直轴风机多采用实腹式主轴,文章以某格构式巨型垂直轴风机为研究对象,采用有限元软件ANSYS和SAP2000建立风机有限元模型,对风机进行了风荷载和自重作用下的静力分析。主轴的稳定性是垂直轴风机设计中非常重要的问题,对主轴进行模态分析和屈曲分析,格构式主轴满足整体稳定性的要求。格构式主轴具有结构迎风面积小、风荷载小、受力合理等诸多优点,今后应大力开发。     

风机齿轮箱轴承状态评估与剩余寿命预测

为了提高风机运行的可靠性和经济性,提出一种基于马尔科夫链的风机齿轮箱轴承状态评估和剩余寿命预测方法。首先,建立风机齿轮箱轴承磨损状态的Gamma分布模型,并利用最大似然法对模型参数进行估计;其次,划分风机齿轮箱轴承磨损状态等级,并确定各状态等级区间限值;再次,计算齿轮箱轴承磨损状态转移概率,并构造马尔科夫过程的状态转移矩阵;最后,应用该方法对风机齿轮箱轴承进行算例仿真。算例仿真结果验证了该方法在确定风机齿轮箱轴承磨损状态和剩余寿命方面的有效性。     

汽轮发电机组轴承振动故障处理

鄂尔多斯双欣电力有限公司机组大修启动后,机组轴承振动逐渐增大,经振动测试试验分析,认为故障为轴承刚度降低所致。通过采取调整轴承间隙、更换轴承底座垫块等措施,振动故障得以消除。     

风电场风机控制系统组网解决方案

文章结合实际工程设计对风电场的组成、网络设备要求、风机控制系统的采集信息、风机组网方案及监控平台进行论述.组网方案中利用风机间的OPGW组织以太环网拓扑结构,既保证信息传输的可靠性,同时将采集的电压、电流、风向和风速等信息送至控制中心,为控制中心的监视和控制提供了基础平台.     

风电机组发电机轴承电腐蚀故障的分析诊断

电腐蚀故障是风电机组发电机轴承的常见故障模式,电腐蚀故障通常分布在整个轴承滚道上,产生的振动响应信号中故障冲击特征往往不如局部故障明显,因此容易被忽视。针对电腐蚀故障振动信号的这种特点,采用一种最小熵解卷积方法对振动信号进行预处理,增强信号中的故障冲击成分。然后再应用包络谱分析方法提取故障特征信息,以提升故障诊断的效果。论述了最小熵解卷积方法的基本原理和实现流程,将该方法应用于一台实际风电机组发电机轴承的电腐蚀故障诊断中,通过对实测振动信号的分析处理,实现了电腐蚀故障的识别诊断,验证了最小熵解卷积方法对故障信息增强的使用效果。     

风力发电机组的过电压保护

介绍了风力发电机组的相关特征,如风力发电机组由于采用换流技术会引起严重的电磁兼容等过电压问题,易遭雷击、维修费用高等;分析了发电机组过压保护中的几个热点,如发电机过压保护标准、过电压的防护产品,以及对从国外公司引进的技术消化、吸收等。最后,对提高风力发电过电压保护的可靠性和系统安全性提出了若干建议。     

风电机组变桨轴承变形研究与有限元分析

变桨轴承是风电机组的关键部件,其应力状态和变形对风电机组的安全运行有重大的影响。建立承受联合载荷作用的变桨轴承的计算模型,采用Newton-Raphson方法计算变桨轴承在外载荷作用下的变形情况,并应用ANSYS软件建立变桨轴承有限元模型,模拟轴承在联合载荷作用下的应力场和变形量。有限元分析结果验证了计算模型的准确性,可为变桨轴承结构设计提供理论依据。     

海上垂直轴风力发电机组结构分析研究进展

对海上垂直轴风力发电机组结构分析中的关键问题进行了系统评述,包括气动模型、风浪耦合、风机基础、结构分析等。梳理了海上垂直轴风力发电机组结构分析的历史脉络和逻辑脉络,总结了其在研究发展过程中具有代表性意义的若干模型,并阐述了海上垂直轴风力发电机组结构分析的发展趋势。     

虚拟风场和风力机模拟系统的实验研究

在不具备风场环境或风力机的条件下,建立虚拟风场和风力机模拟系统,对风力发电系统的研究具有重要作用。根据风速变化规律,建立了基于谱密度分析的自回归理论的风速模型。在此风速模型基础上,考虑涡流效应,对叶片进行受力分析,根据叶素理论和权系数分配叶素的方法建立风轮转矩模型,利用转矩控制直流电动机模拟风力机,搭建了虚拟风场和风力机模拟系统实验平台。虚拟风场的建立为虚拟风力机暂态或连续性实验提供了良好的基础。风力机模拟系统实验不仅验证了风轮转矩模型的准确性,反映了风速变化时模拟输出风轮转矩的快速跟随性能,而且可用于变速恒频风力发电系统的研究,证明其控制策略的正确性。     

基于PLC的风电机组仿真系统

提出一种基于PLC(可编程逻辑控制器)的风电机组仿真系统方案.软件方面,对所仿真风电机组的全部设备做建模分析,并利用IEC 61131-3标准的PLC编程语言实现仿真模型;硬件方面,利用基于PLC的可自由配置的IO(输入输出)模件和通信模件,将仿真模型的输入输出与风电主控系统的输入输出连接起来.该方案包括整个风电机组的全部测点,能够仿真所有设备的工作状态,测试风电主控系统中控制逻辑、控制器软硬件及柜体电气等多个方面.该方案可以在风电主控系统研发设计中用于测试验证,也可在生产过程中用于出厂检测,具有占地面积小、成本低廉的优点.     

基于大数据分析的风机轴承故障预警

将大数据分析应用到风机轴承故障预警中,使用栈式自动编码器（SAE）为基本结构,通过逐层提取风机轴承监视控制与数据采集系统（SCADA）数据深层特征,将散乱的SCADA大数据转化成能够深度刻画风机轴承运行状态的内在特征。利用预训练、微调的方法并结合误差反向传播算法（BP）构建SAE故障预警模型,通过SAE模型对大数据处理得到反映风机轴承运行状态的重构误差平均值,以均值漂移聚类算法动态地计算出风机轴承稳定运行状态重构误差基准值为预警的标准。最后利用某风电场机组的SCADA数据进行工程实例仿真分析,验证了基于大数据分析用于风机轴承故障预警的可行性。     

离网型永磁风力发电机设计中的几个问题

以实例说明离网型永磁风力发电机设计中磁钢的选型、气隙长度与性能的关系，并设计生产了一台5kW永磁（内、外转子）风力发电机，取得较好实效。     

HHT改进及其在风力发电机故障诊断中的应用

为解决风力发电机轴承故障特征难以提取的问题,提出一种基于相关分析的改进的HHT方法。该方法利用EMD是近似正交分解的特征,将EMD产生的残差分量与原信号间的相关系数作为阈值,对IMF进行自适应筛选,解决了由三次样条拟合误差引发的伪IMF问题。通过仿真分析对该方法进行了验证。使用该方法分析D70型1.5 MW风力机承振动信号,诊断出了轴承故障,进而可以将该方法应用于工程实践中。     

风力发电机及其相关技术

综述了风力发电机及其相关技术。从运行方式、功率及速度调节方式、并网技术和系统结构等方面分析了风力发电机的技术特点，并对风力发电机进行了展望。     

灰色模糊DTC在风力机模拟系统中的应用

鉴于异步电动机模拟风力机系统存在的诸多问题,采用直接转矩控制使得系统具有了简单的结构和控制方法.运用模糊控制优化传统的直接转矩控制技术,使得系统具有了更好的稳定性和动态响应.采用灰色预测方法优化了系统的状态变量,使得系统实时性和精确度大大提高.仿真结果表明,改进后的系统比直接采用直接转矩控制异步电机模拟风力机发电的系统在稳定性、动态响应、鲁棒性和实时性方面都有了较为明显的改善.     

异步风电机组接入系统的小干扰稳定及控制

在电力系统分析软件DIgSILENT/Power Factory中建立基于普通异步发电机的风电机组(异步风电机组)和电力系统模型,分析异步风电机组对电力系统小干扰稳定性及阻尼特性的影响.提出了一种改进的桨距角控制方案--将系统频率偏差信号引入桨距角控制系统.在系统发生低频振荡时,通过调节桨距角控制异步风电机组输出功率,使风电场输出功率与系统功率振荡的频率相关.对系统进行特征值分析和故障时域仿真,2种分析结果都表明,改进的桨距角控制环节能够改善系统阻尼,对系统功率振荡具有很好的阻尼和抑制作用,加强了系统动态稳定性.