逆向FTF方法在船用燃气轮机故障分析中的应用

阐述了故障树分析（FTA）与故障模式影响及危害性分析（FMECA）的特点及两者之间的相互关系,提出了一种FTA与FMECA配合使用来分析系统可靠性的逆向FTF分析程序,利用该方法对船用燃气轮机的起动故障进行了定量分析,确定了系统的薄弱环节,得到了有实用价值的结论。     

基于3D虚拟现实技术的风电场全数字化巡检及监测平台

提出了基于3D虚拟现实技术的风电场全数字化巡检及监测平台的构建方案。该方案利用虚拟现实技术,对风电场全部设备进行3D数字化建模;应用远程通信技术,将风电场运行的状态数据、指标参数引入到巡检与监测平台。在此基础上,设计了系统的硬件结构,构建了信息的有效性检测模型,并建立风电机组的故障失效模式、影响及后果分析模型;结合状态数据、指标参数与分析模型,实现风电场设备故障诊断;同时,将诊断结果提示给工作人员,确保在中控室便能实现风电场的巡检、监测与故障诊断。     

风电场10kV系统单相接地故障处理与分析

目前国内风电场内集电线路多为10kV或35kV系统,针对风电场集电线路经常出现的单相接地故障,本文在风电场工作实践的基础上对10kV系统单相接地故障进行分析,并结合风电场的实际情况提出了解决措施,提高供电可靠性,保证设备安全稳定运行。     

风电场集电线路行波故障测距与系统设计

当集电线路发生故障跳闸时,由于风电场环境特殊,线路中存在较多T接风机和电缆架空混架情况,传统的阻抗法测距在风电场集电线路中难以实现故障精确定位,风电场运维人员需要花费大量的人力物力进行故障清除,因此一种在线式的故障定位手段显得极为重要.由于行波法故障测距只与监测设备采集波头的时间差和波速有关,且在风电场发生故障时无需解列电缆即可进行故障定位.文中从行波法故障测距入手,基于风电场特殊的运行模式,系统地介绍了行波法在风电场集电线路中测距优势.通过现场风电场集电线路监测终端的试挂网运行故障定位案例,证明了此系统具有较高的稳定性和定位的精确性.     

面向风电机组维护的改进FMECA

维护水平是影响风电机组维护成本的重要因素之一。故障模式、影响及危害性分析根据危害度对故障模式进行分级,找出危害度较高的故障模式并给予较多的维护资源,有助于提升风电机组的维护水平。然而,在目前的风电机组FMECA中,监测控制与数据采集系统的存在、处理故障的过程以及故障发生及其影响的真实情况等特征未被充分利用。文中结合传统FMECA与以上特征,提出了一种面向风电机组维护的改进FMECA。为更接近故障处理过程,将风电机组分为机组层,SCADA层及部件层。分别将SCADA系统的报警内容、部件的故障模式及机组停机视为SCADA层的故障模式、原因及对高层级的影响。同时,根据机组各故障的发生概率及影响的真实情况重新定义其等级。最后给出了改进FMECA在某型号风电机组中的应用实例。     

基于TOPSIS重要度分析的风电场设备维修方式逻辑决策

以风电场设备重要功能单元(Functionally Significant Item,FSI)为研究对象,利用TOPSIS分析法对风电场FSI进行重要度评价。以风电场FSI重要度计算结果为依据建立不同等级的维修方式逻辑决策模型,利用TOPSIS重要度评价方法和设备维修方式逻辑决策模型,从安全性、可靠性、经济性等方面优化现行风电场设备维修方式,在保证风电场设备高效运行的同时,降低风电场设备的运营维修成本,提高风电场的运营效益。     

电力市场环境下的风电场“运检维”管理

摘要： 近几年风力发电快速发展,然而由于风力发电设备技术不过硬,以及地区消纳和电力送出建设不配套,导致风电场出现设备故障率高,出现大面积弃风和窝电现象。首先对风电场“运检维”管理现状进行了详细的介绍;其次,针对电力市场对风电场“运检维”管理的影响,从风力发电行业、风电场运行管理、风电场检修管理与风电场维护管理4个方面进行了详细的阐述;再次,详细讨论了电力市场环境下 “运检维”管理遇到的问题;最后,针对电力市场环境下风电场“运检维”管理方法,进行了分析与展望。     

大型风电场电网三相短路故障暂态分析

采用计算机仿真的方法,对大型风电场在电网发生三相短路故障时的暂态特性进行了研究.在首先建立了主动失速型风力发电机数学模型和仿真模型的基础上,研究了当装有失速型风力发电机组的风电场的外部电网发生三相短路故障时,风电场以及机组主要参数的暂态响应,深入分析了风力发电机组和配套的设备在电网故障时的动态特性.研究结果表明,三相短路故障引起的电压振荡为机组和电网的正常运行带来不利影响,常常会引起机组保护动作.     

数据挖掘技术在风电机组发电机轴承故障预警中的应用

随着风电装机规模的扩大和风电场投产时间的增加,风电机组的故障呈现多样化和复杂化。为提高风电场检修及故障消除的工作效率,降低运维成本,实现故障状态检修,利用风机SCADA运行数据设计,针对风机发电机轴承的故障预警算法,对发电机轴承预警,为运维人员开展故障消除与检修提供技术支撑。     

考虑Crowbar动作特性的DFIG风电场短路电流特性分析

随着风电场并网容量的不断增加,分析风电场短路电流特性也愈加重要。电网发生不对称故障时,双馈风力发电机的短路电流与电网发生对称故障时的短路电流有差异。另外,受Crowbar动作特性的影响,加装Crowbar保护的双馈风力发电机在不同机端电压跌落程度中的短路电流也不同。为全面分析风电场的短路电流特性,首先推导了双馈风力发电机适用于对称故障及不对称故障下,计及Crowbar动作特性的短路电流解析式;然后基于Crowbar动作区域曲线,判断风电场中各双馈风力发电机Crowbar的动作情况;以Crowbar是否动作作为分群准则,将风电场分群等值为两机模型,在此基础上进行风电场的短路电流计算。文章利用Matlab/Simulink仿真软件,验证了对称故障及不对称故障下计及Crowbar动作特性的风电场短路电流计算方法的正确性。     

海上风电船机与风电设备故障分析及应对策略综述

[目的]海上风电船机及风电设备故障时常发生.为了减少风电故障发生的频率,需要对安装船机设备提出新的设计要求和具体故障的应对策略.[方法]通过对风电船机及设备的故障类型的对比研究分析,深入剖析各个故障类型发生的原因并提出相对应的应对策略.[结果]海上风电工程建设中,安装船机及风电设备主体是两大工程器械,也是施工过程中出现...     

变频供水设备的故障树分析与性价比

本文通过对变频供水设备建立故障树,并对其进行定性、定量分析,揭示了故障树分析(FTA)对提高产品性价比的重要意义。     

Fault ride through of fully rated converter wind turbines with AC and DC transmission

Fault ride through of fully rated converter wind turbines in an offshore wind farm connected to onshore network via either high voltage AC (HVAC) or high voltage DC (HVDC) transmission is described. Control of the generators and the grid side converters is shown using vector control techniques. A de-loading scheme was used to protect the wind turbine DC link capacitors from over voltage. How de-loading of each generator aids the fault ride through of the wind farm connected through HVAC transmission is demonstrated. The voltage recovery of the AC network during the fault was enhanced by increasing the reactive power current of the wind turbine grid side converter. A practical fault ride through protection scheme for a wind farm connected through an HVDC link is to employ a chopper circuit on the HVDC link. Two alternatives to this approach are also discussed. The first involves de-loading the wind farm on detection of the fault, which requires communication of the fault condition to each wind turbine of the wind farm. The second scheme avoids this complex communication requirement by transferring the fault condition via control of the HVDC link to the offshore converter. The fault performances of the three schemes are simulated and the results were used to assess their respective capabilities.     

海上风电机组智能故障预警系统研究

  [目的]  随着海上风电机组装机容量的飞速发展,业主对海上风电机组的安全运行越来越重视,对风机设备可靠性的要求越来越高。传统的设备故障事后处理模式不仅不能保证发电设备运行的可靠性,而且海上风电运行维护的可达性差,被动的故障后维修无形中增加了巨大的电量损失,已完全不能满足海上风电的要求。设备故障早期智能预警系统可以提前预知设备存在的问题,把设备隐患消除在萌芽状态之内,真正做到“防患于未然”。  [方法]  通过对海上风电机组关键部件的数据采集,结合历史数据提取故障特征,利用神经网络等大数据算法,实现发电机温度异常、发电机轴承异常、齿轮箱散热异常、齿形带断裂警告等设备故障的提前预判。  [结果]  根据对设备早期故障的提前预判,可以综合考虑海上风电的气象、台风、海况、海事等维护特点,有计划地执行积极的预防性维护策略,能够有效地避免大部件故障的发生或风机整机失效情况的发生。  [结论]  研究成果可提高海上风电机组的可靠性和风电场整体发电效益。     

Multi-pole permanent magnet synchronous generator wind turbines' grid support capability in uninterrupted operation during grid faults

Emphasis in this paper is on the fault ride-through and grid support capabilities of multi-pole permanent magnet synchronous generator (PMSG) wind turbines with a full-scale frequency converter. These wind turbines are announced to be very attractive, especially for large offshore wind farms. A control strategy is presented, which enhances the fault ride-through and voltage support capability of such wind turbines during grid faults. Its design has special focus on power converters' protection and voltage control aspects. The performance of the presented control strategy is assessed and discussed by means of simulations with the use of a transmission power system generic model developed and delivered by the Danish Transmission System Operator Energinet.dk. The simulation results show how a PMSG wind farm equipped with an additional voltage control can help a nearby active stall wind farm to ride through a grid fault, without implementation of any additional ride-through control strategy in the active stall wind farm.     

Impact study of short-circuit calculation methods on the design of a wind farm's grounding system

Safe operation of a wind farm (W/F), under fault conditions, requires a grounding study to ensure protection against developed voltages (step and touch). A key stage in the design of a wind farm's grounding system is to determine the maximum ground fault current. The aim of this work is to examine how different short-circuit calculation (SCC) procedures affect the calculation of developed voltages (step and touch) at a wind farm and therefore the provided level of safety. For this purpose, the response of the interconnected grounding system of an actual wind farm is calculated, under fault conditions, using three alternative SCC methods and the results obtained concerning violation or not of safety criteria are presented.     

智慧型海上风电场一体化监控系统方案设计

  [目的]  针对海上风电场的运行管理情况,整合了海上风电机组、海上升压站、陆上集控中心的监控系统,提出了全面的智慧型海上风电场一体化监控系统方案。  [方法]  方案分析了其体系架构、功能要求、数据处理以及安全分区,以实现风电场海上升压站无人值守,陆上集控中心少人运行的运营模式。方案有效地整合了风机监控、升压站监控、视频及环境监控、风电功率预测、海缆故障监测、设备状态监测等多个子系统。  [结果]  对海上风电场内各主要电气设备提供了完善的监控功能,可实现运行监视、操作与控制、信息综合分析与智能告警、运行管理、辅助功能这五大应用。  [结论]  方案可有效降低风电场运营成本,达到技术先进、功能完备、性能可靠、经济合理的智能化运营要求。     

基于改进小波包的风电机组齿轮箱复合故障特征提取研究

针对小波包分解振动信号时会产生频谱混叠从而导致齿轮箱复合故障特征能量谱提取困难的问题,提出基于旁路滤波改进小波包的方法对双馈风电机组齿轮箱复合故障振动信号进行研究,并以风电场的大量齿轮箱振动信号为基础,运用传统小波包及旁路滤波改进小波包分别对齿轮箱振动信号提取特征能量谱。实验结果表明：运用旁路滤波改进小波包对双馈风电机组齿轮箱复合故障振动信号进行分析,可有效避免传统小波包分析振动信号的频谱混叠现象,准确提取每种故障状态的特征能量谱。