【摘要】：隨著風(fēng)力發(fā)電機組設(shè)備的復(fù)雜化和大型化發(fā)展,導(dǎo)致了較高的故障發(fā)生率。為了確保風(fēng)力發(fā)電機組的安全、穩(wěn)定運行,需要對其運行狀態(tài)進行監(jiān)測,對風(fēng)力發(fā)電機組的狀態(tài)監(jiān)測、故障診斷方法進行研究顯得十分重要。振動是反映設(shè)備運行狀態(tài)的重要指標之一,所以需要著重對機組的振動信號進行分析。風(fēng)力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,特別是傳動系統(tǒng),是整個機組運行的發(fā)生故障概率最高的部件。所以,本文以風(fēng)力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)為研究對象,對其振動問題展開研究:首先本文從風(fēng)力發(fā)電機組傳動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)入手,詳細了解、討論了各部分的傳動原理及可能出現(xiàn)的故障因素,為進一步進行故障診斷研究打下基礎(chǔ);然后,針對機組非平穩(wěn)振動問題,將近年來一種較新的時頻分析方法——希爾伯特振動分解(HVD)應(yīng)用于非平穩(wěn)信號的處理,并通過實驗與其他時頻分析方法進行對比研究,結(jié)果發(fā)現(xiàn)HVD方法可以有效的避免模態(tài)混疊、邊界效應(yīng)等問題,更加清晰的提取了振動信號的特征;第三,針對風(fēng)力發(fā)電機組在升速或降速過程中的振動問題,本文利用階比分析方法對該類信號進行處理,同時,重點針對無轉(zhuǎn)速計情況下的階比分析中的瞬時轉(zhuǎn)速的估計問題進行研究,提出了基于HVD的瞬時轉(zhuǎn)速估計方法,從振動信號中準確的提取轉(zhuǎn)速信息,進而進行階比分析;最后,本文對實際風(fēng)電場3MW風(fēng)力發(fā)電機組升速過程、降速過程振動問題進行研究,將本文方法應(yīng)用于實際問題的處理,從結(jié)果上來看,達到了預(yù)期的效果,從應(yīng)用的角度驗證了本文方法的有效性。
[Abstract]:With the complication and development of wind turbine equipment, it leads to high fault rate. In order to ensure the safe and stable operation of the wind turbine, it is necessary to monitor its running state. It is very important to study the monitoring and fault diagnosis method of the wind turbine. Vibration is one of the important indexes to reflect the operating state of the equipment, so it is necessary to analyze the vibration signal of the unit. The structure of wind turbine is more complex, especially the transmission system, which is the component with the highest failure probability. Therefore, this paper takes the wind turbine transmission system as the research object, carries on the research to its vibration question: first, this paper starts with the structure of the wind turbine transmission system, understands in detail, The driving principle of each part and the possible fault factors are discussed, which lays a foundation for further research on fault diagnosis. Then, aiming at the non-stationary vibration of the unit, a new time-frequency analysis method, Hilbert vibration decomposition (HVD), is applied to the processing of non-stationary signals in recent years, and the experiments are compared with other time-frequency analysis methods. The results show that the HVD method can effectively avoid the problems of modal aliasing and boundary effect, and extract the characteristics of vibration signal more clearly. Thirdly, aiming at the vibration problem of wind turbine in the process of increasing or falling speed, this paper uses the order analysis method to process this kind of signal, at the same time, Focusing on the estimation of the instantaneous speed in the order analysis without tachometer, a method of instantaneous speed estimation based on HVD is proposed, which can extract the rotational speed information accurately from the vibration signal, and then carry on the order analysis. Finally, this paper studies the vibration of 3MW wind turbine in actual wind farm. The method is applied to the practical problems, and the expected results are obtained. The validity of this method is verified from the point of view of application.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM315

【參考文獻】

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本文編號：2317093