风电机组变桨系统故障分析与诊断方法研究

发布时间：2020-08-18 15:22

【摘要】：伴随社会不断发展,传统化石能源被大量消耗的同时也给自然环境造成非常严重的污染。因此,清洁能源的利用受到全球范围内的广泛关注和大力支持。风能作为一种清洁可再生资源,目前在能源利用中占有很大的比例。随着风力发电机组的投产数量不断增加,以机组运行与维护为主的发电第三产业成为一个新的增长点。较高的故障发生率,造成运维成本一直高居不下,开展风电机组故障诊断分析以及故障诊断方法研究对监测机组故障和降低运维成本以及提高机组安全性与经济性具有重要意义。变桨系统是风电机组的核心组成部分之一。复杂的机械结构和频繁地工作命令导致了变桨系统的故障发生率明显高于偏航、传动等其他系统。变桨系统发生故障直接影响风机直接影响风能利用的质量。变桨角度异常、变桨转矩异常和变桨电机故障是变桨系统故障的主要类型。文章选择华锐SL1500风电机组,首先对机组进行设备分析,其中着重介绍了变桨系统的结构组成、工作原理以及运行状态。然后运用故障树分析法,以变桨系统各个故障模式为顶事件定性分析得到故障的底事件以及故障的最小割集,再通过定量分析得到各个底事件的概率重要度。最后选择Fisher判别法选取合适的故障变量诊断变桨系统各个故障,基于SCADA系统数据,求得故障方向向量和变量对故障的贡献率。贡献率的大小直接反映引发故障的可能性大小。
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TM315
【图文】：

图１－１邋２００８－２０１６年全球风电新增装机荇Ｍ邋

图１－２邋２００８－２０１６年全球风电累计装机容Ｍ逡逑

保证机组实际功率与在额电功率保持在允许的波动范围内。根据变桨系统逡逑工作情况，可以得知在额定功率下变桨系统会频繁地动作，以满足机组要求，由此逡逑一来，变桨系统的机械零部件故障发生率会明显偏高。通过图１－３可以清晰地看出逡逑变桨系统的故障达到３５％，远远高于其他故障类型［１１】。逡逑风速风向仪＾＾１逡逑刹车系统逡逑偏航系统＾■逡逑传感器逡逑齿轮箱系统＾■■逡逑电气系逡逑电气控制逡逑发电机系统逡逑变频器逡逑变桨系统逡逑０逦５％逦１０％逦１５％逦２０％逦２５％逦３０％逦３５％逡逑图１－３风电机组故障类型比例图逡逑变桨系统正常工作与否直接关系到整个机组的运行状态。变桨系统发生故障轻逡逑则造成系统的某一部件损坏，重则会造成飞车、风机倒塌等严重事故。在此基础上，逡逑开展风电机组变桨系统故障分析与故障诊断具有重要的理论和工程双重意义。逡逑１．２变桨系统故障分析与诊断国内外发展概况逡逑经过不断深入的研究，变桨系统故障分析与诊断己经形成体系并且越来越完善，逡逑目前国内外己经有大量的学者开始研宄变桨系统故障分析与诊断问题。逡逑１．２．１变桨系统故障分析发展现状逡逑变桨系统发牛故障，能够在第一时间发现故障、分析故障、解决故障才不至于逡逑使得故障造成更人的影响。发现故障是前提，分析故障是基础，解决故障是丨Ｉ的，逡逑３逡逑

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本文编号：2796390