低风速风电场风电机组的粗糙度取值研究

基于风资源分析软件WAsP中的粗糙度理论,推导风电机组粗糙度的计算公式,通过与建立风电机组模型的结果比较验证公式有效性,据此分析低风速风电场中风电机组粗糙度的影响因素,结果表明,设置风电机组粗糙度和建立风电机组模型对发电量的影响机理不同,风电机组的粗糙度与风电场平均风速、叶轮直径和轮毂高度呈正相关,与风电机组额定风速和风电机组间距呈负相关。     

风电机组单机容量钭增大

正随着风电机组设计和工艺的改进,性能和可靠性提高,加上塔架高度增加,未来风电机组的单机容量将会增大。为提高叶轮的捕风能力,叶轮的直径也将趋增大,单位千瓦捕掠面积提高。     

多参数模型风电机组叶片结冰监测与预警研究

详细分析叶片结冰对风电机组运行性能和运行参数的影响,采用功率、叶轮转速和环境温度作为监测叶片结冰的变量.采用高斯过程回归分别建立功率模型和叶轮转速模型实现2个参数的实时监测.引入序贯概率比检验方法分析功率和叶轮转速模型的预测残差以发现2个参数在叶片结冰时的异常变化.当风电机组功率异常、叶轮转速异常且环境温度在0℃附近这...     

基于支持向量机的风电机组变桨系统故障诊断

风电机组变桨系统是风电机组发生故障最频繁的部件之一,对其故障类型的精确诊断能够提高风电机组维护计划的效率.针对异步电机和行星齿轮箱的各种故障类型,提出了一项以风电机组三相电流数据为基础的多分量故障诊断方法.该方法通过深度自动编码器从三相电流数据中提取特征向量,并采用支持向量机进行故障分类.上述方法以风电机组变桨驱动器为...     

某风电场1.5MW风电机组齿轮箱点蚀及断齿故障分析

正齿轮箱是风电机组的重要部件,叶轮转速通过齿轮箱增速后使转速达到并网转速,有利于减少并网风电机组发电机的级数,缩小发电机的体积,提高机组效率。齿轮箱的损坏直接关系到风电场运行成本和收益。因受交变载荷的作用,在齿轮箱损坏的故障现象中,齿轮箱失效的主要形式是轮齿折断和齿面点蚀、剥落等,下面结合某风电场状况,对齿轮箱损坏的原因进行分析。     

风电机组高斯过程回归塔架振动监测研究

根据风电机组的运行原理,对运行数据中记录的塔架振动特征进行分析,发现塔架振动与风电机组数据采集与监视(SCADA)系统记录的多个其他变量存在密切关系,针对风电机组运行数据强随机性和高噪声的特点,采用高斯过程回归方法建立了描述塔架振动与相关变量关系的振动模型,并对该模型进行了验证.结果表明:通过分析塔架模型残差可以实现叶轮桨距角不对称故障的监测和诊断,证明塔架振动监测的有效性.     

水平轴海流能发电机组叶轮模拟研究

为降低水平轴海流能发电机组海上试验或水槽试验的成本,在实验室内对机组叶轮特性进行模拟。采用叶素动量(BEM)理论对机组的叶轮输出特性进行分析,建立模型机组的Bladed模型,并仿真得到该模型机组的叶轮输出特性。提出基于PLC控制器的异步电机转矩和q轴电流双闭环控制的叶轮模拟方法,搭建模型机组的实验室内试验平台,对模型机组叶轮模拟装置的可行性进行试验验证。试验结果表明,该叶轮模拟装置在机组额定流速以下和额定流速以上均可很好地实现目标转矩的跟踪模拟,为水平轴海流能发电机组的实验室内模拟试验研究提供便利。     

风电叶片的防雷技术及应用

风电是新兴的清洁能源,随着风电场单机容量逐渐增大,轮毂高度和叶轮直径增加,也增加了风电机组被雷击的风险,由于雷电的随机性,只能采取防雷措施减小雷击概率。风电机组雷害中,叶片遭受直击雷的损失最大,因此叶片的直击雷防护是风电机组防雷中最重要部分。文章对雷电原理、雷击风险评估、叶片雷击损坏机理以及防雷措施进行了较全面的阐述,为设计叶片防雷系统提供依据。     

华电集团开创国内超100 m风机分体吊装先河

正3月13日,华电云南福新能源有限公司牦牛坪风电场二期火木梁风电项目风机叶轮缓缓上升与机舱传动链合拢,这标志着西南地区单机容量最大风机吊装成功,开创了国内100 m以上风机分体吊装先河。同时,该风电机组也刷新了云南省风电机组最大功率等级记录,成为西南地区单机     

基于AMESim的风电机组建模和仿真

根据双馈型风电机组的结构,基于多学科系统建模仿真平台AMESim建立了包含叶轮气动特性、传动链、双馈电机及其控制的整机模型。研究了风电机组将风能转换为电能的过程,模拟了变速恒频控制可实现并网要求。     

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。     

风电机组塔筒固有频率的计算

风电机组塔筒与叶轮发生共振将严重影响风电机组的安全性。以四川A风场2 MW风电机组为对象,结合瑞利法、工程算法和规范估算公式等对风电机组塔筒进行了固有频率的解析计算,并且利用ANSYS有限元分析软件对风电机组塔筒的三维有限元数值仿真模型进行模态分析,计算出塔筒的理论频率。对比分析了所提出算法的塔筒频率计算结果。分析表明：风电机组正常运转情况下,塔筒不会和风轮发生共振;其中一部分公式精确度较好,可以为塔筒的动态设计提供理论依据,具有一定的实用价值。     

风电机组叶片桨距角安装偏差故障诊断

研究了风电机组叶片桨距角安装偏差对风轮气动平衡的影响.首先,在GH Bladed软件中对陆上某5 MW风电机组单叶片桨距角安装偏差进行模拟,分析机组单叶片存在不同偏差角时机组的动态响应;其次,分析叶片桨距角安装偏差对机组叶轮转速、叶尖变形量和叶根弯矩等参数的影响规律,提出一种风电机组桨距角安装偏差方向的识别方法;最后,...     

我国风电产业发展中存在的问题与解决策略

本文针对我国风力资源丰富,风电产业却发展缓慢,风电成本高的矛盾对我国风电产业发展中存在的问题进行分析和思考,指出了风电产业中存在的两个问题:大型进口风力发电机组因不适合我国风力资源不一定能全功率工作;国产小型风力发电机组为数众多,但是效率低。针对导致风电高成本的这两种情况分析了大型机组的混合发电格式和小型机组的叶轮总体设计规律,并就促进国内风电市场的形成提出了建议。     

风电机组自动消防系统研究

通过对风电机组火灾发生的原因以及我国风电场机组运行环境的描述,分析了我国亟须风电消防解决方案的现况。同时,在对目前市场上多种消防设备性能进行比较分析的基础上,研究了自动消防设备的特征和前景。     

基于SRTM数据的地形测量方法研究

风电场地形是影响风电机组功率运行特性指标最主要的因素之一。本文根据国际电工委员会颁布的IEC 61400-12-1标准,基于SRTM地形数据与MATLAB软件,运用PCA(Principal Components Analysis)方法拟合出过风电机组塔基中心的最佳平面,计算出风电机组20倍叶轮直径范围内的地形坡度及高度偏差,并给出了工程实例的计算,为风电机组功率特性测试场地评估提供了相关参考。     

基于SCADA运行数据的风电机组发电性能劣化监测研究

风电机组的发电效率和发电性能对风电场的运行水平和经济效益有重要影响。文章采用风电机组SCADA运行数据对机组发电性能劣化进行监测。首先,采用偏最小二乘方法确定对风电机组发电功率有密切影响的多个变量;然后,采用高斯过程回归方法建立反映机组发电性能的功率曲线模型,有效提高建模精度;在监测阶段,引入指数加权移动平均值控制图(EWMA)分析功率曲线模型的功率预测残差,及时准确地发出风电机组发电性能劣化预警;最后,以某风电机组叶轮转速传感器故障导致的发电性能劣化实例,验证了该方法的有效性。     

基于等效风速的风电机组参数对输出功率波动和功率损失特性的影响

以大型三叶风电机组为例,研究发电机组参数对输出功率波动及功率损失的影响.首先建立包括风剪切和塔影效应的等效风速模型,推导输出功率和功率系数的数学模型,研究叶轮半径、塔筒高度、塔筒直径和叶片到塔筒中线的悬垂距离等相关参数对功率波动的频率、幅值、波长、波动区域等特性影响规律.然后建立功率损失的数学模型,研究风电机组参数通过...     

基于工况细化条件下数据统计分析的风电机组齿轮箱油温故障预警方法

文章针对风电机组齿轮箱油温劣化特征识别问题,提出了一种基于工况细化的异常变化检测和故障早期预警方法。该方法根据风机叶轮转速将机组运行数据进行细化分仓,在每个叶轮转速仓中建立基于概率统计分析的齿轮箱油温正常行为模型并设定其温度分布和温升变化的异常阈值;然后对现场机组齿轮箱油温变化进行监测,利用时序滑动窗口的评估方式实现风机齿轮箱油温故障预警。     

海上风电机组电气火灾风险分析及其防护

为寻找有效控制海上风电机组火灾风险的技术方案,分析了海上风电机组火灾风险的特点和类型,指出了海上风电机组电气火灾防护的必要性。根据相关规范的要求和应用特点,进行了海上风电机组电气火灾防护系统的选型和设计,采用高压二氧化碳自动灭火系统,并开展了基于PLC的火灾防护控制器的开发。所开发的海上风电机组电气火灾防护系统针对重点火灾风险区域进行防护,可有效避免海上风电机组电气火灾事故造成的巨大经济损失,以较低的成本取得了较高的安全收益,具有较好的经济性和可行性。