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基于LabVIEW的海上风力机叶片远程状态监测系统设计与开发

发布时间:2020-10-24 20:16
   海上风力发电机由于长期面对海上恶劣的自然环境以及机组内部相互之间的影响,机组在运行的过程中容易出风轮叶片、齿轮箱、发电机以及偏航系统等部件的一些故障,引起叶片产生剧烈振动,如果不及时对其进行有效在线监测,会导致叶片功能提前失效。本文采用理论和实验研究相结合的方法,对风力机叶片振动特性进行研究分析,并开发一套基于LabVIEW软件平台风力发电机叶片在线监测故障预警系统。首先,通过对叶片的故障机理进行研究,以叶片的振动参数作为特征量,分别提取叶片正常、叶片裂纹、叶片质量偏心、叶根螺栓松动四种情况下的特征参数,利用BP神经网络建立起叶片故障类型识别模型;其次,以叶片每三天最大平均振动幅值量为特征参数,建立起叶片健康状态预测模型。最后,通过利用LabVIEW软件平台结合花生壳动态域名解析软件,解决用户不能通过外网远程访问监测系统的问题。本文以1.5m长风力机叶片为试验对象,建立叶片状态监测实验台,并根据实验台的布置情况及选定的测量方法,选择并搭建相应的信号采集的硬件系统。接下来通过实验,分别进行叶片的故障识别以及叶片固有频率提取实验,最后对所开发的系统与江苏东华软件实验结果进行比较,两者结果偏差在5%以内,从而表明本文所开发的系统能够有效地反映出叶片的状态特征。
【学位单位】:长沙理工大学
【学位级别】:硕士
【学位年份】:2017
【中图分类】:TK83
【部分图文】:

风电,装机容量,全球


岛附近Vmdeby海域建成,并投产了?11台风电机组,并于1991年实现并网运行,经过25??年多的运行后,于2016年实现了退役。??随着丹麦在海上发力风电技术的成功,欧洲其他地区国家纷纷开始大力发展海上风??力风电技术。据全球风能协会统计,从2015年到2016年全球风电新增累计装机容量达到??54642MW,同比增长12.6%,其中海上风电新增累计装机容量达到2219MW,同比增长??18%。由图可以看出,全球海上风电依次集中于欧洲、北美以及亚洲地区,南美与??非洲还处于未开发状态。在2016年时,英国的海上风力发电累计装机容量己经占了欧盟??总共的35%,成为全球海上风力发电行业的老大。德国也紧跟其后,跃居第二,其在海??上风的增长速度却远远领先其他国家。而最先开发海上风电项目的丹麦其增长速度己经??处于停止状态,总装机容量己被大力发展海上风电项目的中国超越。在北美地区,美国??最近这些年也开始把目光投向海上风力发电项目,于2010年建成首座海上风电场Cape??Wind,并成功实现并网发电。??

装机容量,风电,台试


图1.2?2011?2016年全球海上风电累计装机容量图??我国开展海上发电项目也较晚,直到2007年才在渤海湾安装了一台试验样机金凤??

风电,装机容量


10000??^lltlIFt]??图1.2?2011?2016年全球海上风电累计装机容量图??我国开展海上发电项目也较晚,直到2007年才在渤海湾安装了一台试验样机金凤??(Gw70/1500),随后2010年在东海大桥建成了拥有一座总装机容量102MW的海上风??电场(华锐S13000/90),这也是我国第一座海上风电场,从此标志着我国也开始把眼??光转向海上风力发电战略。2016年在江苏如东建成“亚洲第一”的海上风电场,投产容??量达到48.2万KW,市场占比41.6%。之后在2017年8月,中国江苏如东风电场又安??装成了一台全球风轮直径最大的5MW的海上风力发电机组。由于近年来全球提倡发展??新能源产业以及加上我国有关政策的扶持,海上风力发电技术得到快速发展[12,13],2016??年,我国海上风电新增装机154台,其增长速度惊人,达到64%,这也促使我国海上风??电累计装机量超越丹麦
【参考文献】

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本文编号:2854933

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