风力发电机组变桨系统优化设计与实现

发布时间：2017-07-27 11:10

  本文关键词：风力发电机组变桨系统优化设计与实现

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【摘要】：在我国,随着国家对新能源的扶持力度加大,风机的装机容量逐年提高,预计年增长率约为30%。为了降低风电机组的总体成本(单位兆瓦成本),风电机组的尺寸不断增加。由于机组的大型化,使得变桨系统显得越来越重要。风机的变桨系统作为吸收风能的主要部件及风电机组的第一制动设备,承担着调节风轮输入功率、气动刹车的重要功能,可以保证风电机组可靠有效地进运行。然而在实际运行中,出现故障最多也为电子器件较为密集使用的变桨系统。从运营商历年来所有风力发电场全年的风机故障比例来看,在扣除了大部件损坏率后变桨系统占所有故障比例为75%,而由此导致的停机小时数从全年来说可以达到7000小时,这一指标关系到风电机组可利用率、发电量等指标能否满足合同要求,若可以通过对变桨系统进行相关部件的优化,使得变桨系统的故障率下降50%,则可以使风力发电机组的故障率大大下降从而挽回发电量的损失,提高风机的可利用率。本文的研究对象为电动变桨距机组的变桨控制系统,按照其结构可分为:变桨控制器,伺服机构,位置反馈传感器(即编码器),后备电源,主电源。通过调用风力发电场远程实时监控系统及管理客户端的数据库对风力发电场实际运行数据进行筛选得出了损坏频次合计达到70%的三大器件:后备电源、位置反馈传感器、变桨控制器,对这三大器件的故障进行相关的优化工作则可以使故障小时数减半。为此,针对这三大器件在失效时报警上存在的软件或硬件缺陷,进行了针对性地测试,并基于测试结果或数据进行了优化,通过优化并拿到现场或实验室进行验证得到了认可,达到了预期目标。
【关键词】：变桨控制器 编码器 后备电源
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM315
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本文编号：581111