发电机短路工况下风电机组传动链动力响应特性研究

为了确保风力发电机组设计的安全性，针对某兆瓦级双馈风电机组，对发电机短路工况下风电机组传动链的动力响应特性进行了研究。首先，基于Simpack/ANSYS建立了传动链多体动力学分析模型；然后，以发电机短路工况下的电磁转矩为激励载荷，定量分析了传动链上各级转轴扭矩传递规律，进一步研究了刹车盘转动惯量、联轴器阻尼比等因素对传动链动力响应特性的影响；最后，为了验证上述计算结果的可靠性，采用GH bladed对相同机组模型、相同工况进行仿真，开展了仿真一致性验证。研究结果表明：发电机短路工况下，齿轮箱高速级输出轴、输入轴处的瞬时扭矩峰值衰减最为显著，两相短路工况下分别比上一级衰减74.7%、47.6%,三相短路工况下分别比上一级衰减70.7%、46.4%;传动链扭矩峰值相比电磁转矩有迟滞性；刹车盘转动惯量和联轴器阻尼比对高速级瞬时扭矩有显著影响，联轴器转动惯量偏大、联轴器阻尼比偏小会导致高速轴瞬时扭矩峰值过大。该研究结果作为发电机短路故障分析、传动链各级零部件安全性评估与设计时的参考。

Dynamic response characteristics of drivetrain of wind turbine under generator short circuit