考虑不平衡磁拉力的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模

轴承故障会引起双馈异步风力发电机转子气隙变化,产生不平衡磁拉力(UMP)。为准确揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动特性,开展了考虑UMP的双馈异步风力发电机轴承外圈故障动力学建模研究。首先,基于赫兹接触理论构建了轴承外圈故障模型;然后,推导了正常和轴承故障下发电机转子的气隙磁密,得到了发电机转子受到的UMP解析式;最后,采用Runge-Kutta法对模型进行求解,得到了轴承故障振动响应。试验分析表明：所提动力学模型能够有效揭示双馈异步风力发电机轴承故障振动信号的双冲击现象,UMP激励会影响风力发电机轴承外圈故障振动信号的调制特性。为风力发电机轴承故障诊断提供了新的理论参考。     

计及双馈机组影响的同步发电机短路电流特征研究

针对电磁耦合作用下双馈风电机组可能造成的同步发电机故障输出变化,建立了同步发电机和双馈发电机组的数学模型并推导了短路电流的表达式,分析了双机系统中双馈风电机组影响下同步发电机短路电流的变化,采用Matlab/Simulink仿真分析了双馈机组影响下同步发电机短路电流的特征。仿真结果表明,在双馈风电机组影响下,同步发电机输出的短路电流呈现不同的特点,可能造成电网短路电流的变化,影响继电保护的正确动作。     

双馈风力发电机低电压穿越能力平台测试技术

双馈风电机组一般会配置不同型号的发电机,在某一型号双馈风电机组通过低电压穿越能力现场测试后,配置其他型号发电机的风电机组的低电压穿越特性需要研究。在分析发电机变化对双馈风电机组低电压穿越特性影响的基础上,提出了一种发电机平台测试技术,包括测试平台的构建、测试程序及测试内容。在某厂家搭建了1.5 MW双馈发电机测试平台,分别测试两种型号发电机与同一型号变流器运行的低电压穿越能力。案例测试验证了发电机平台测试技术的合理性,该技术可用于确定双馈发电机变化后的风电机组低电压穿越特性。     

兆瓦级交流励磁双馈风力发电机的电磁设计研究

在变速恒频双馈风电机组中,交流励磁双馈风力发电机的设计和制造技术是十分关键的.本文论述了交流励磁双馈风力发电机的运行特点和电磁设计特点;根据等效电路和功率关系,给出了工程实际应用的电机电磁设计程序.通过对设计结果的分析表明了该程序的正确性和可靠性.     

SKF大型混合陶瓷深沟球轴承——风力发电机的可靠解决方案

早期的风力发电机轴承失效频繁发生,原因多种多样,在研究应用条件和调查轴承失效的基础上,基本确认了造成轴承失效的根本原因：双馈感应发电机变频驱动所导致的轴承过电流和相应的电腐蚀及润滑、磨损等。对风力发电机轴承早期失效的根本原因进行论述,同时介绍了SKF最新大型混合陶瓷深沟球轴承在减小轴承失效、增加运行可靠性方面的优势及其在风力发电机应用中的解决方案。     

双馈风电机组低电压穿越参考功率优化整定

在综合双馈风电机组已有低电压穿越方法的基础上,提出一种双馈风电机组低电压穿越参考功率优化整定方法。在详细分析电压跌落引发crowbar保护动作后的双馈风电机组机电暂态过程的基础上,根据转子运动方程,推导了电压跌落持续期间双馈感应发电机不发生超速脱网的条件,给出了双馈感应发电机参考功率的整定计算公式。基于PSCAD/EMTDC V4.2.0仿真软件,搭建了某型号1.5 MW双馈风电机组的低电压穿越仿真模型。仿真结果表明,在电压跌落持续期间,所提出的参考功率整定方法既能减轻双馈感应发电机转速增加程度,又能使双馈感应发电机向电网发出一定无功功率,进而验证了所提方法的有效性。     

双馈风电机组电网背景谐波运行与谐波抑制策略研究

针对电网背景低次谐波引起的双馈风电机组定子电流畸变、功率及电磁转矩脉动,建立了能够反映电网5、7次谐波电压下双馈发电机的特征谐波模型,揭示了电网背景谐波电压对双馈发电机功率与电磁转矩脉动的影响机理。通过双馈发电机控制目标分析,提出了基于比例-积分-谐振(PIR)调节转子电流内环的双馈发电机双闭环控制策略,有效地消除了双馈风力发电机定子输出电流中的5、7次谐波和电磁转矩脉动。在Matlab/Simulink中建立了1.5 MW双馈风电机组仿真模型,实现了风电机组谐波运行与抑制的全过程仿真。利用电网谐波发生模拟装置,进行了双馈机组谐波运行与抑制现场试验,仿真与现场试验证明了理论分析的正确性与谐波抑制策略的有效性。     

SKF大型混合陶瓷深沟球轴承——风力发电机的可靠解决方案

早期的风力发电机轴承失效频繁发生,原因多种多样,在研究应用条件和调查轴承失效的基础上,基本确认了造成轴承失效的根本原因:双馈感应发电机变频驱动所导致的轴承过电流和相应的电腐蚀及润滑、磨损等。对风力发电机轴承早期失效的根本原因进行论述,同时介绍了SKF最新大型混合陶瓷深沟球轴承在减小轴承失效、增加运行可靠性方面的优势及其在风力发电机应用中的解决方案。     

电网故障时双馈风电机组定子电压特性及影响分析

随着以双馈风力发电机为主的风力发电的大规模并网,电网故障期间并网双馈风电机组对电网的影响不断显现,使电网安全稳定运行面临着严峻挑战。为了有效评估双馈风电机组的暂态过程及其对电网的影响,需要掌握电网故障期间双馈发电机机端电压的大小及变化规律。基于双馈发电机的暂态过程,推导了稳态运行以及外部电网三相短路下双馈发电机定子电压的表达式。在此基础上,对双馈发电机定子电压的暂态特性进行了研究,明确了定子电压的影响因素,分析了电网故障时双馈风电机组对电网暂态电压分布的影响。最后通过仿真进一步分析了定子电压的变化规律并验证了推导的正确性。     

一种双馈异步风力发电机的改进优化设计

风力发电作为一种可再生清洁能源,目前受到世界各国的高度重视。双馈发电机是恒频发电机的一种,发电机的定子和转子直接或间接与电网相连,并将风能转换为电能。双馈异步风力发电机在国内外各大风电场普遍应用,发电机的开机利用率与风电场的经济效益直接相关,因此风电运营商对发电机的可靠性提出了很高的要求。描述了一种双馈风力发电机常见的故障类型及其产生原因,通过对故障原因进行分析,分别从转子结构、轴承结构、端盖绝缘结构等方面提出了改进优化设计方案。