基于振动测试的大型风力发电机组运行状态监测研究

发布时间：2017-04-09 07:15

  本文关键词：基于振动测试的大型风力发电机组运行状态监测研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 能源、环境问题是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。风能是一种可再生的清洁能源,世界各国都在重点开发,开发的重点是利用风力发电机将风能转换成电能。我国也在加速风力发电机组的自主开发,风电机组的自主开发需要突破若干关键技术,其中设备状态监测是深入了解机组运行特征与故障状态的一项关键技术,是目前国外风电领域的研究热点,我国在该问题上的研究还处于初级阶段。风电机组的监测技术包含许多内容,其中振动监测是它的关键技术之一。本文主要研究内容: 1.对大型风力发电机组的振动情况进行分析,明确机组易发生故障的部位和其振动机理,并重点分析了机组故障多发区──增速机齿轮箱的特征。 2.测试了两台地面调试机组的齿轮箱和机舱各部位的振动,利用MATLAB软件对机组振动信号进行数据分析、处理,并得出相关结论。一方面,检测了安装起来的机组主传动系统是否运行平稳和传动系统是否对中良好,并对其他新设备的安装、调试起到技术指导和保障,突显出状态监测的巨大作用;另一方面,为机组状态监测系统确定最终的监测点和信号处理方法做实践依据。 3.设计了一套完善的大型风力发电机组状态监测系统,包含测点的选取、传感器的选型、振动门限值的设定、联网系统的建立等。
【关键词】：风力发电机组 振动测试 数据分析 状态监测
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 1 绪论9-14
• 1.1 课题背景9-10
• 1.2 风力发电的国内外现状及存在的问题10-12
• 1.2.1 国外风电技术现状10-11
• 1.2.2 国内风电技术现状11-12
• 1.2.3 风力发电存在的问题12
• 1.3 本课题的意义与研究内容12-14
• 1.3.1 本课题的意义12-13
• 1.3.2 本课题的研究内容13-14
• 2 风力发电机组各部位振动机理14-31
• 2.1 风力发电机组工作原理与结构组成14-15
• 2.1.1 风力发电机组工作原理14-15
• 2.1.2 所研究的风力发电机组参数特征15
• 2.2 风力发电机组振动机理分析15-31
• 2.2.1 风力发电机组叶片振动16-19
• 2.2.1.1 风力发电机组叶片振动源16-17
• 2.2.1.2 大型风力发电机组叶片振动分析17-19
• 2.2.1.3 大型风力发电机组单叶片固有振动频率19
• 2.2.2 风力发电机组整机振动研究19-24
• 2.2.2.1 风力发电机组的振动形式19
• 2.2.2.2 质量不平衡对风力发电机风轮──塔架整机的振动19-21
• 2.2.2.3 气动不平衡对风力发电机风轮──塔架整机的振动21-23
• 2.2.2.4 大型风力发电机组塔筒固有振动频率23-24
• 2.2.3 主传动系统轴不对中24-25
• 2.2.4 增速箱振动分析25-29
• 2.2.4.1 齿轮的故障类型和特征频率计算26-27
• 2.2.4.2 轴承的故障类型和特征频率计算27-29
• 2.2.5 发电机故障29-30
• 2.2.6 偏航系统故障30-31
• 3 风力发电机组状态监测与故障诊断理论31-42
• 3.1 状态监测与故障诊断系统的主要环节32-33
• 3.2 风力发电机组监测信号采集系统33-35
• 3.2.1 风力发电机组运行状态测试点的选取33
• 3.2.2 振动传感器的选择33-34
• 3.2.3 采样频率34-35
• 3.3 振动信号分析35-39
• 3.3.1 统计分析35-37
• 3.3.2 信号时域分析37
• 3.3.3 信号频域分析37-39
• 3.4 振动判断标准确定39-42
• 3.4.1 绝对判定标准39-41
• 3.4.2 相对判断标准41
• 3.4.3 类比判断标准41-42
• 4 大型风力发电机组地面调试振动分析42-62
• 4.1 齿轮箱振动情况分析42-56
• 4.1.1 大型风力发电机组齿轮箱振动分析42-53
• 4.1.1.1 一号风力发电机组齿轮箱振动分析42-50
• 4.1.1.2 二号风力发电机组齿轮箱振动分析50-53
• 4.1.2 刹车对齿轮箱振动影响分析53-55
• 4.1.2.1 一号机组刹车对齿轮箱振动影响分析53-55
• 4.1.2.2 二号机组刹车对齿轮箱振动影响分析55
• 4.1.3 小结55-56
• 4.2 机舱振动情况分析56-61
• 4.2.1 一号机组机舱振动情况分析56-60
• 4.2.2 二号机组机舱振动情况分析60-61
• 4.3 本章小结61-62
• 5 大型风力发电机组运行状态监测系统组织设想62-71
• 5.1 监测对象的确定62-63
• 5.2 监测位置的确定63-64
• 5.3 监测传感器的选择64-66
• 5.3.1 传感器选择64-65
• 5.3.2 传感器安装方式65
• 5.3.3 传感器监测参数65-66
• 5.4 报警门限值设定66-67
• 5.5 数据库数据67-68
• 5.6 信号处理68-69
• 5.7 监控决策69-70
• 5.8 监测联网系统70
• 5.9 本章小结70-71
• 结论与展望71-72
• 参考文献72-75
• 在学研究成果75-76
• 致谢76

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 和晓慧;刘振祥;;风力发电机组状态监测和故障诊断系统[J];风机技术;2011年06期

2 傅质馨;袁越;;海上风电机组状态监控技术研究现状与展望[J];电力系统自动化;2012年21期

3 梁亚波;杨雅兰;;风力发电机振动故障模拟研究[J];宁夏电力;2012年05期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 羌予践;堵俊;华亮;时维俊;;基于虚拟仪器的风电机组状态监测与故障诊断平台设计[A];2010电工测试技术学术交流会论文集[C];2010年

2 陈杰;李少华;蒋东翔;;风力发电机组远程监测与诊断系统研究与开发[A];第十二届全国设备故障诊断学术会议论文集[C];2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 张小科;风力发电机组振动在线监测及故障诊断[D];华北电力大学（北京）;2011年

2 马丽强;笼型异步感应风电机组故障诊断中的电参数分析研究[D];中南大学;2011年

3 郝国文;大型风电机组传动系统故障诊断信息分析方法研究与应用[D];燕山大学;2011年

4 徐展;基于振动法的风电机组传动链状态监测与故障诊断研究[D];浙江大学;2012年

5 周昆鹏;直驱型同步风力发电机组故障诊断系统的研究和设计[D];中南大学;2010年

6 杨勇;双馈异步感应发电机组电参数故障诊断技术的研究[D];中南大学;2010年

7 张健;基于PLC的变速恒频双馈风力发电机组主控制器研究[D];上海交通大学;2010年

8 高崭;风力发电机组故障风险评价与维修决策[D];华北电力大学;2012年

9 段玲君;基于支持向量机的同步风电机组故障诊断系统的研究[D];中南大学;2012年

10 王欢欢;风力发电机旋转机械故障诊断虚拟仪器系统研究[D];湖南大学;2012年

  本文关键词：基于振动测试的大型风力发电机组运行状态监测研究，由笔耕文化传播整理发布。

，

本文编号：294737