大型风电机组整机测试用全工况载荷施加技术及装备研究

本文研究了大型风电机组整机全工况测试所需的载荷模拟与载荷施加技术,深入分析了扭矩载荷和非扭矩载荷模拟与施加的技术难点,以及二者正确耦合的关键所在。进一步给出新型非扭矩载荷施加装置及载荷耦合装置技术方案,并据此搭建整机测试实验平台,解决大型风电机组样机厂内测试载荷模拟技术难题。     

大型风电机组轴承

<正>一引言与其他重工业一样,轴承广泛应用于风电产业,并且是组成风电机组大部分部件的重要零件,轴承的范围涉及从叶片、主轴和偏航所用的轴承到齿轮箱和发电机中所用的更小的高速轴承。总体来     

基于CFD数值仿真的大型风电机组机舱散热设计研究与应用

将CFD数值仿真技术应用于风电机组的散热设计中,首先将热流场仿真结果与风电机组测试数据进行对比分析,验证了仿真方法的可靠性,然后在此基础上对机舱尾部轴流风扇是否可以取消以及塔筒门百叶窗过滤棉堵塞问题进行了研究。结果表明：机舱尾部轴流风扇进风口对机舱内的温度场影响较小,可以取消;在塔筒门百叶窗过滤棉完全堵塞时,高温天气条件下存在变流器平台和变流器进口温度过高的风险,需要定期清理百叶窗过滤棉,以增加其进风量。     

海上大型风电机组传动链研究

在风力发电系统的研究和开发中,由于受气象环境、地理条件的限制,无法对风力发电系统进行以全生命周期作为评价的实验测试,尤其是动力传输系统。传动链在风电机组的传动系统中起到传递叶轮扭矩的作用。本文介绍了风电机组用于海上风电情况下,对于传动链设计的可能布局和轴承配置形式。同时,对于海上风电的应用环境,传动链设计应着重于提高机组的可靠性,采用冗余设计,并允许采用高叶尖速带来的可能益处。     

变速风电机组仿真用数学模型研究

针对变速风电机组仿真用数学模型进行了研究。介绍了变速风电机组各种发电机的仿真数学模型以及机组运行控制策略、发电功率输出控制策略和电网负荷等建模。该模型能对风电机组设计起到指导作用。     

兆瓦级风电机组传动链动力学建模及仿真方法研究

以某兆瓦级风电机组为例,根据德国劳埃德2010版风机认证规范要求,绘制了机组传动链动力学拓扑图,建立了包含多自由度刚柔部件的机组传动链模型。根据传动链模型,进行了频域分析,得到了机组传动链模态频率,绘制了二维Campbell图,找到了传动链潜在共振点,并通过时域扫频分析,验证了共振点的分析结果。与Bladed结果进行比较,验证了仿真分析结果的正确性。     

风电机组动态仿真平台设计方法研究

本文主要介绍风电机组动态仿真平台的设计方法,基于对风电机组系统的理解,对风电机组运动模型采用多学科耦合建模,建立机组控制和传动系分析方法。并结合控制软件,以整机参数化总体框架模型为基础,定义风电机组传动链动力学模型库,气动、水动、控制、电控多学科耦合接口以及进行模拟。可系统间耦合求解,进行仿真动态载荷和性能评估。该方法实用,可以方便地连接风电机组硬件子系统。它为风电机组性能评估和核心构件的创新设计选型/定型等验证提供了一种新的方法和理念。大大减少了设计和维护成本,降低了直接上机所带来的一些风险。     

大型风电机组的叶轮锁定自动控制策略

本文结合大型风电机组中所具有的叶轮制动(变桨和转子刹车装置)系统和锁定装置,通过控制器的参与,提出对三者采用顺序控制,实现叶轮的自动锁定,并通过补充特殊电路结构和引入风电机组运行时的振动值作为控制参数,保证叶轮安全可靠地自动锁定。     

桁架式支撑结构海上风电机组研究

本文基于国际能源署(IEA)课题30"海上风电机组动态学仿真软件和模型的比较"项目第一阶段桁架式支撑结构的海上风电机组仿真结果,针对海上风电模型复杂的特点,给出桁架式支撑结构细节,研究用BladedV3.80建立桁架式支撑结构的海上风电机组模型。与其他软件建立的模型比较质量和模态,验证海上风电机组的模型。     

风电机组的功率模糊控制系统研究

变桨距风电机组是一个高阶、非线性、强耦合、多变量时变的系统,其控制系统是综合性控制系统。在额定风速以上采用功率反馈的模糊控制策略,通过对桨距角的控制,改变气流对叶片的攻角,使风力机吸收的风能在一个相对的稳定值,从而实现发电机恒功率输出。仿真结果表明,模糊控制方法更具优越性,在风力发电系统中能取得较好的控制效果,系统具有较强的抗扰性和快速性。     

大型风电机组安全控制保护测试研究

提出了风电机组控制保护（别称：状态码、故障码）设计和一致性测试方法,规范和保证了风电机组的安全。通过测试的模块化、表单化以及既定的测试方法,使产品模块的测试效果和一致性得到了保证,便于测试经验的积累,对风电机组控制系统设计也有一定的指导作用。     

大型柔性风电机组动态模型研究

针对大型柔性风电机组动态过程复杂的特点,将联合仿真技术应用于风力发电机组结构动力学分析中:用MSC.NASTRAN进行结构建模及模态分析,用MSC.ADAMS进行柔性多体动力学分析,用AERODYN建立气动模型,用MATLAB构建控制模型。模型兼顾了风力发电机组的机械及电气动态特性,弥补了现有各种模型过于简化的不足。与传统的2个、3个质量块等效模型进行了仿真比较,采用该模型可更加有效地进行风力发电机组控制系统的设计,分析机组在各种运行工况下的动态行为。     

大型风电机组传动链地面试验平台简化影响分析

大型风电机组传动链地面试验平台通常简化了叶轮和塔架等部件,其物理特性与实际机组差异较大,为确保地面试验结果真实可信,需要对简化影响进行量化分析。文章以某10 MW级传动链地面试验平台为研究对象,采用虚拟仿真方法开展了两种典型地面试验工况下传动链动态特性仿真分析。通过仿真发现,地面试验平台上被试传动链与机组传动链呈现出不完全一致的动态特性。文章基于传动链动态特性差异产生机理,提出了抑制差异影响的方法建议。     

合肥阳光电源大型风电机组变流器成功下线

2008年10月18日上午,在合肥阳光电源有限公司新落成的产业基地,阳光电源大型风电机组变流器成功下线.     

风电机组载荷验证方法

风电机组设计载荷通常用仿真的方法得到。仿真结果能否真实反映风电机组的实际运行状态,决定了风电机组的设计是否可靠及经济。通过载荷验证,将仿真的结果与测试结果对比,可以对仿真程序及模型进行修改,从而得到更真实的仿真结果,指导设计。本文将仿真数据与测试数据进行对比,提出了详细的方法和步骤。     

大型海上风电机组变桨距PID控制策略研究

文章针对大型海上风机的叶片具有较大惯性的问题,分析了传统变桨距PI控制器的不足,从而设计出带有超前环节的变桨距PID控制器,其能改善因惯性较大而导致的不良控制效果,并通过典型工况的仿真计算及性能分析,表明PID控制器的整体性能优于PI控制器,不仅具有稳定风轮转速、减轻风机振动的优点,还降低了风机的极限载荷水平,从而在保证安全性的基础上降低了机组成本。     

大型风电机组的防雷系统解析

本文根据已运行的大型水平轴风电机组的防雷系统实际应用情况,解析大型风电机组的防雷保护系统,对比多种防雷保护方案的优劣性,对大型风电机组的防雷设计具有一定的指导作用。     

CRESP项目与我国大型风电机组国产化

由我国政府、世界银行(WB)和全球环境基金(GEF)合作开展的全球规模最大的可再生能源国际合作项目,中国可再生能源规模化发展项目(CRESP)已于2011年底圆满完成了一期的各项计划。项目二期目前正在紧张筹备之中,预计2012年年中开始实施。     

大型风电机组静子加工技术研究

文章以东方汽轮机有限公司FD77／FD70型风电机组为例,较为详细地介绍了风电机组主要静子部件轮毂、基架的机械加工工艺方案的设计思路、产品试加工、工艺优化完善过程。对零部件的结构、采用的相应加工方式进行了分析和探讨,并着重讨论了机械加工中的工艺难点及所采取的工艺措施,以满足批量生产的需求。为今后加工该类型产品提供了有利的资料。     

合肥阳光电源大型风电机组变流器成功下线

2008年10月18日上午,合肥阳光电源有限公司新落成的产业基地,花团锦簇,喜气洋洋,这里隆重举行阳光电源“产业基地投产暨大型风电机组变流器下线”的庆典活动。安徽省人大副主任郭万清、中国可再生能源学会秘书长李宝山、安徽省科技厅厅长徐根应、合肥市副市长杨增权、合肥市政协副主席盛志刚、科技部高大型风力发电机组的重要组成部分。