为了降低双馈异步风力发电机组主齿轮箱(增速箱)整体更换的成本,使作业流程更加简洁,在WT2000系列风电机组的基础上,设计一种主轴固定工装来临时代替齿轮箱的作用,固定主轴的后端。通过实践探究了WT2000系列风电机组齿轮箱空中更换作业中新的操作工艺和方法。结果表明所设计工装大大降低了WT2000系列风电机组齿轮箱更换的作业成本(包含吊车成本和时间、人工成本),降低了维修期间的发电量损失。

面对日益严重的能源危机和环境问题,风能发电作为能量源因其清洁可再生的特点得到了广泛的应用。然而,风力发电机的液压系统故障问题无声无息地破坏着它的平稳的运行。本次研究在深入挖掘风力发电机液压系统的主要结构后,总结并列举了造成故障的主要模式以及其根源。同时,结合历史上真实发生的故障案例,提供了一种预防性的解决方式和欠缺的管理策略,以提升风力发电的运行稳定性以及其资源别有效运用,进一步降低其故障出现的机率以及维修费用的开支。这一工作有望在提高风能发电的综合运用效率方面取得更大的成果,也有望给风能发电业在国内稳健并且持续发展带去显著的益处。

选用华锐风电1.5 MW变速恒频双馈式风力发电机SL1500/61为基本模型,对装配3种不同类型导流罩的风力发电机组机舱与叶片进行融合建模,通过数值模拟分析方法进行整体模型的合理性验证。在极限风速下分析3种导流罩及机舱附近流场的空气动力学特性,结果表明,风机叶片的尾流速度差距约1 m/s,阻力型导流罩前端的高压面积最大,装配W型导流罩的风机机舱表面压力特性优于其他类型,不同导流罩表面的涡粘性存在明显的差距。叶片融合技术可以较好地解决叶片根部与导流罩端壁连接处所存在的角区流动现象,达到减小误差的导流效果。

风力发电机组液压系统的效率和可靠性在机组运行中起着重要作用。因此,详细分析液压系统的基本原理,深入研究其主要功能部件蓄能器设计参数的确定过程,并结合工程应用对其进行设计优化,保障了机组运行的安全性和可靠性。

风力发电机组关键部件的连接螺栓常采用液压拉伸器张拉的方式来预紧,以此来保证螺栓轴力的预紧精度。但是,在张拉前后因为被紧固件结构刚度的变化会造成螺栓有回弹的现象,轴力有所下降。为此建立了液压拉伸器张拉螺栓整个流程的仿真分析方法,模拟了拉伸螺栓、拧紧螺母以及撤离拉伸器的过程,分析了拉伸-预紧-回弹过程中螺栓轴向应力的变化,并考虑了接触面粗糙度对螺栓回弹的影响。通过某型号变桨轴承轮毂侧连接螺栓的仿真分析发现,预紧螺栓时螺栓内部轴向应力先逐渐增大,拧紧螺母期间保持不变,卸载拉伸器拉伸力时变小,发生回弹现象;并与实测结果对比,仿真分析方法计算的回弹系数为1.142,实测为1.128,相对误差仅为1.24%,验证了该仿真方法的准确性,从而量化了针对不同模型的螺栓预紧力下降的数值,进一步提高了液压拉伸器张拉螺栓的精度...

【目的】研究蓄能器公称容积及预充压力、液压软管长度及通径、油液黏度等因素对风力发电机组偏航液压制动系统性能产生的影响。【方法】以实际生产中使用的某型风力发电机组偏航液压制动系统为研究对象,在仿真软件中构建系统模型,采用控制变量法分别对单一影响因素进行仿真分析。【结果】对比不同条件下偏航系统的卸压与建压响应时间及液压系统补压频率,得到不同变量对系统产生的影响。【结论】研究结果为偏航液压制动系统的设计和选型提供参考。

由于二次动态矩阵控制(quadratic dynamic matrix control,QDMC)算法中二次规划求解计算量大、实时性差等问题,难以满足液压型风力发电机组变量马达转速的高精度快速控制需求。该文提出一种双重速率二次动态矩阵控制算法(dual rate QDMC,DR-QDMC),将控制增量的求解分解为快速层和慢速层2个时间尺度进行,利用AMESim-Simulink/Matlab联合仿真平台构建液压型风力发电机组的AMESim仿真模型并研究分析DR-QDMC算法性能。仿真实验结果表明,DR-QDMC算法不仅可增强系统控制实时性,而且还能提升变量马达转速控制的快速性和抗扰性。

为分析风力发电机组叶片的动力性能和结构稳定性,建立了1.5MW风力机的流场计算域和叶片实体模型。采用流固耦合法对叶片的10阶振型进行了数值计算,得到了额定和静止两种工况下叶片的10阶振型和固有频率值,再以锤击法为试验手段,验证了叶片的强度性能和数值计算精度。结果表明,该叶片设计合理,具有较高的安全系数和稳定性,运行中不会发生共振。

采用液压伺服技术控制大型风力发电机变桨距可提高其发电效率。风力发电机使用环境恶劣，绝大部分风场的气温一年四季变化大。为研究在低温下大型风机液压变桨距控制系统的性能，设计了相应实验台，进行了不同温度正弦响应特性的对比实验，分析了不同温度下的输入在不同频率时产生相位差的原因。实验表明温度对大型风机液压变桨距控制系统响应的相位差无明显影响。

在液压蓄能式风力机组故障或无风时,蓄能器组代替液压泵单独作为动力源驱动变量马达带动同步发电机继续发电。该文以600kW液压蓄能式风力发电机组的蓄能发电系统为研究对象,建立蓄能发电系统的数学模型和仿真模型,针对蓄能器为变压力动力源和同步发电机对于变量马达恒转速输出控制的要求,提出基于容积调速的PID控制方法,并通过仿真和实验分析PID参数以及负载阶跃变化对系统转速刚度的影响规律。研究结果为蓄能发电系统的转速控制和负载加载提供理论依据与参考。