浅析风电机组偏航系统

本文对风电机组偏航系统及其技术特点进行分析研究     

风电场机组偏航轴承与底座连接螺栓断裂原因分析及处理

风电场机组在运行之中,会产生不同频率的摆动,这种摆动含有一定的交变应力,造成螺栓的预紧力降低,预紧力的降低会造成螺栓的断裂,这次风电场机组偏航轴承与底座连接螺栓断裂,就是由此类因素造成,本文介绍了螺栓断裂的原因、分析、处理及螺栓的现场施工方法。     

基于状态监测的风电机组主轴承早期故障预测方法

利用风电机组实时监测数据来研究主轴承温度与其潜在故障之间的关系,提出一种基于温度预测模型的风电机组主轴承在线故障预测方法。首先建立正常运行状况下主轴承温度的线性回归分析预测模型,提出可表示系统实际运行状态和预测状态之间偏差的判别函数,通过比较判别函数值与设定门槛值来监控主轴承的运行状态。理论分析和仿真结果表明,该方法所用模型鲁棒性好,提取的故障特征明显,可有效地预测在线风电机组主轴承潜在的故障。     

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。     

风电机组偏航Fuzzy-PID合成控制系统仿真

为有效进行偏航迎风控制,提高偏航控制系统偏航过程中的稳定性与鲁棒性,提出了一种新型的偏航系统控制方法--Fuzzy-PID合成控制方法.该控制方法将整个速度控制域分成三个部分:大误差范围内的Fuzzy控制部分;小误差范围内的Fuzzy-I控制部分;微误差范围内的Fuzzy-I-PD控制部分.以此方法设计了Fuzzy-PID合成控制器,并构建了偏航矢量控制系统.采用Matlab进行的仿真实验结果表明,与常规PID控制和模糊PID分段控制比较,在系统稳定性和鲁棒性方面,Fuzzy-PID合成控制具有更好的性能表现,增加了系统的安全系数.     

风电机组中的风电轴承

我国风电轴承与国外差距较大,材料是主要因素,其次为风电轴承设计、工艺水平和工艺装备。轴承是国民经济的战略物资,装备制造业的关键基础件。轴承属于风电机组的核心零部件。风电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高速轴承。总体来说,轴承是风力机械中的薄弱部位。特别是用于齿轮箱、主轴和发电机上的大     

密切尔推力轴承故障原因分析与处理

针对密切尔推力轴承瓦块温度偏高现象,通过各种事例分析其原因,提出相应对策,采取消除测温元件故障、降低轴向推力、加装弹簧片、增大供油量、改变运行方式等措施,取得明显效果,从而避免了因推力轴承工作瓦块温度偏高而使负荷受限的问题。     

基于EEMD和CICA的风电机组轴承故障特征提取

针对风电机组轴承故障振动信号具有高噪声、非线性、非平稳的特性,提出一种集成经验模态分解(ensemble empirical mode decomposition,EEMD)和约束独立分量分析(constrained independent component analysis,CICA)的故障特征提取方法(EEMD-CICA)。首先对采集的轴承振动信号进行预处理,消除噪声信号的影响,并利用EEMD进行分解,得到一系列本征模态函数(intrinsic mode function,IMF);然后利用邻近奇异值插值法估计源信号个数,并根据互信息准则选取IMF分量作为参考信号;最后根据选取的参考信号,利用CICA方法提取轴承故障中包含的信号特征,并进行包络解调得到包络谱。算例分析表明,此方法能有效提取轴承故障特征。     

风场某2.0MW机组偏航软启故障的处理及探究

偏航系统作为风机运行最重要的部分,在整个风机可靠运行中承担着重要责任。在小风期间,风速不稳,切入风速为3 m/s左右,来回波动将导致偏航次数增多,引起偏航软启动故障。通过技改,稳定电压、优化控制系统,达到降低偏航软启动故障目的。     

风电机组偏航系统故障诊断与寿命预测综述

故障诊断与寿命预测技术是掌握偏航系统故障类型、位置、严重程度及剩余寿命的有效手段,对优化运维检修策略、减少运维费用和发电量损失有重要作用。该文中综述了偏航系统故障诊断与寿命预测研究现状,首先,介绍偏航系统常见故障模式和状态监测数据来源与特点;其次,分别评述基于模型和基于数据驱动的偏航系统故障诊断方法研究现状;再次,重点从理论寿命计算和基于有限元分析的寿命预测两方面,对偏航系统部件(如偏航轴承、制动缸和制动摩擦片等)的寿命预测研究现状进行综述;最后,从偏航系统状态监测数据分析、故障诊断、寿命预测和寿命管理等方面提出研究要点及趋势。     

机组水导轴承甩油原因分析与解决措施

黄龙滩电厂2号机组水导轴承转动油盆长期存在甩油的缺陷,给水导轴承和机组的安全稳定运行产生了较大的威胁,分析这一重大隐患的具体情况后作了消缺处理,对具有相同结构的机组的检修和维护具有一定的借鉴作用。     

基于变论域模糊控制的大型风电机组偏航系统

风力发电在解决能源和环境问题上的积极意义,使其成为增长速度最快的绿色能源之一。偏航控制是大型风力发电机组的热门研究课题,偏航系统是典型的非线性、时变系统,常存在较大程度的参数变化和大时变负载与干扰。本文提出一种变论域模糊偏航控制策略,将变论域模糊控制与风向标反馈控制相结合,将风向数据与功率数据进行迅速的对比识别处理,来实现变论域模糊控制参数自整定和控制规则的自调整,提高偏航控制系统对风速扰动和参数变化的适应能力,最后进行风电机组偏航控制的仿真与实验,证明变论域模糊偏航控制具有动态响应快、抗干扰能力和鲁棒性强等优点。     

尾流效应下偏航对风电机组功率的影响

尾流效应严重降低风电机组的功率输出。目前解决尾流效应的主要方法是优化风场布局,这对于已建成的风电场而言是不现实的。相比之下,偏航控制可以使尾流发生偏移,降低尾流效应的影响、提升机组发电能力。文章采用两台激光雷达测风仪和SCADA系统,在某风场开展实验。以此为基础,文章分析了机组不同位置流场特性。根据尾流偏移的原理,分析了不同偏航角度下,两台机组总功率的变化情况。结果表明:对于实验的两台机组来说,偏航不超过45°时能有效提高两台机组的总体输出功率,最大增幅约17.6%。可见,上游风机偏航虽然降低了自身发电功率,但其尾迹偏移能有效提高下游风机的输出功率,可以在风电场应用。     

某核电厂定子冷却水泵频繁故障原因分析及优化

文章对某核电厂定子冷却水泵频繁故障的原因进行分析,并对故障设备进行优化。     

大型风电机组主轴轴承承载能力分析

介绍了目前大型风力发电机组主轴轴承所承受的载荷工况,分析了主轴轴承的偏载情况、润滑和游隙对承载能力和寿命的影响,以及主轴轴承的振动对自身寿命的影响,提出了设计中需要注意的重点、改进意见和建议.     

风力发电机滑动偏航系统载荷特性分析

偏航控制过程中,滑动式偏航系统载荷特性是影响风力发电偏航系统安全可靠性的关键因素,现以2 MW风力发电机为研究对象,采用IEC标准中Von Kamman谱模拟湍流风,考虑重力载荷、气动载荷及惯性载荷的影响,建立风力发电机组模型,基于Bladed软件仿真风力发电机偏航时机组的动态特性,研究偏航时风况、偏航速度及偏航角度对滑动式偏航系统荷载的影响规律,为风力发电机的运行维护及改进设计提供依据。研究结果表明,偏航过程中同时变桨,变桨速率对偏航轴承的荷载有重要影响。湍流强度影响偏航轴承的疲劳和极端载荷的波动情况,偏航速度越大,偏航轴承处极限荷载越大。     

基于固有时间尺度分解的风电机组轴承故障特征提取

针对风电机组调心滚子轴承故障振动信号非平稳、非线性的特点,提出了基于固有时间尺度分解(ITD)的轴承故障特征提取方法。ITD方法可以将复杂信号分解成若干个固有旋转分量和一个趋势分量之和,能准确地展示非平稳信号的动态特性,有较高的拆解效率和频率分辨率。分析结果表明,ITD方法能有效地提取风电机组轴承故障特征,可用于在线故障诊断。     

排粉风机轴承故障频发的原因分析及对策

姚孟发电有限责任公司(以下简称姚电公司)始建于1975年,拥有4台300 MW和2台600 MW燃煤机组。1,2号锅炉为上海锅炉厂上世纪70年代设计制造的亚临界中间再热直流锅炉,制粉系统为钢球磨煤机中储式,乏汽送粉。每台锅炉配置4套制粉系统,每套制粉系统配置1台离心式排粉风机,型号6-30-NO191/2,由沈阳鼓风机厂设计     

基于MCKD-EMD的风电机组轴承早期故障诊断方法

风电机组轴承处于早期故障阶段时,特征信号往往比较微弱,并且受环境噪声及信号衰减的影响严重,因此轴承早期故障特征一直难以提取。经验模态分解(EMD)在轴承的故障特征提取中已经得到了广泛的应用,但其在强背景噪声干扰下对轴承早期故障特征的提取具有一定的局限性。针对这一问题,考虑到最大相关峭度解卷积(MCKD)算法可凸显出轴承振动信号中被噪声所掩盖的故障冲击脉冲,非常适用于轴承早期故障信号的降噪处理,因此将MCKD与EMD相结合用于轴承早期故障诊断。用MCKD对强噪声轴承信号进行降噪,然后对降噪后的信号进行EMD,选取敏感本征模态函数(IMF)并计算其包络谱,通过分析包络谱中幅值凸出的频率成分判断故障类型。仿真和试验分析结果验证了所提方法的有效性和准确性。