雙饋風力發(fā)電機定子繞組匝間短路故障的檢測方法研究
發(fā)布時間：2021-10-23 09:47
伴隨能源危機和環(huán)境問題的日益嚴峻,風力發(fā)電業(yè)已獲得廣泛關注和長足發(fā)展。就目前而言,雙饋風力發(fā)電機是風力發(fā)電的主流機型,而定子繞組匝間短路是雙饋風力發(fā)電機的常見故障之一。由于雙饋風力發(fā)電機一般地處偏遠或海上而維護困難,如不能及時有效地檢測其定子繞組匝間短路故障,該故障將擴展并進而對電機本身及電網造成損害。因此,實現(xiàn)雙饋風力發(fā)電機定子繞組匝間短路故障檢測具有重要的意義。本文完成的主要研究工作如下:（1）在多回路理論基礎上,分析了雙饋風力發(fā)電機發(fā)生定子繞組匝間短路故障前后的電感參數(shù)變化,在此基礎上建立了雙饋風力發(fā)電機在正常情況和發(fā)生定子繞組匝間短路故障情況下的數(shù)學模型。（2）從理論角度分析了定子繞組匝間短路故障情況下雙饋風力發(fā)電機的轉子側頻譜特征,并通過MATLAB進行了仿真驗證。（3）利用旋轉不變信號參數(shù)估計技術（Estimation Of signal parameters via rotational invariance technique,ESPRIT）的短時高頻率分辨力特性以準確估計轉子電流信號特征分量的頻率,并結合擴展Prony算法確定各頻率分量的幅值,從而形成了ESPRIT與...
【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：54 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖2-1雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)結構框圖
華北電力大學碩士學位論文雙饋風力發(fā)電機的發(fā)電原理為風力推動葉片轉動，產生的機械扭矩帶動輸至齒輪箱，連桿經過齒輪箱的升速后帶動發(fā)電機高速旋轉并利用電磁感發(fā)電。發(fā)電機的定子側直接與電網連接傳輸功率，繞線型轉子由滑環(huán)引出“交流一直流一交流”變頻器與電網相連。變頻器向轉子提供交流勵磁電過控制變頻器可以調節(jié)勵磁電流的幅值、頻率、相位，不僅可以改變發(fā)電速以實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電，還可以調節(jié)輸出有功功率和無功功率，減少功率償裝置。2 變速恒頻運行的基本原理圖 2-2 用以說明雙饋風力發(fā)電機變速恒頻的運行原理。
圖 2-3 次同步運行狀態(tài)的功率流向圖步運行狀態(tài)：r1n n，此時r2 1n n n，處于發(fā)電機子側電流的相序，所產生的旋轉磁場轉速2n 的轉電 機 的 定 子 和 轉 子 同 時 向 電 網 發(fā) 出 功 率 。1 1(1 ) sP s P。運行時的功率流向如圖 2-4 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]風電行業(yè)發(fā)展、運維及設備潤滑現(xiàn)狀[J]. 徐麗秋,蘭奕,孫曉婷,王家鵬. 潤滑油. 2018(05)
[2]基于遺傳算法優(yōu)化BP神經網絡的風機齒輪箱故障診斷[J]. 張細政,鄭亮,劉志華. 湖南工程學院學報(自然科學版). 2018(03)
[3]大型風力發(fā)電機組故障診斷綜述[J]. 曾軍,陳艷峰,楊蘋,郭紅霞. 電網技術. 2018(03)
[4]計及電流估計差的海上雙饋電機定子繞組匝間短路故障診斷[J]. 魏書榮,李正茂,符楊,趙晶晶,劉璐潔. 中國電機工程學報. 2018(13)
[5]基于派克矢量軌跡橢圓度的海上雙饋電機定子繞組匝間短路早期故障辨識[J]. 魏書榮,張路,符楊,張開華,李正茂. 中國電機工程學報. 2017(10)
[6]風電發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 盧正帥,林紅陽,易楊. 中國科技信息. 2017(02)
[7]基于擬序阻抗的海上雙饋電機定子繞組匝間短路早期故障辨識[J]. 魏書榮,張路,符楊,黃玲玲,王健. 中國電機工程學報. 2017(01)
[8]基于Clarke矢量模變換的雙饋式感應發(fā)電機轉子匝間短路故障頻譜特性的仿真分析[J]. 李俊卿,沈亮印,康文強. 電機與控制應用. 2016(05)
[9]大功率并網風電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷研究綜述[J]. 李輝,胡姚剛,李洋,楊東,梁媛媛,歐陽海黎,蘭涌森. 電力自動化設備. 2016(01)
[10]基于SVD濾波技術與快速四階累積量ESPRIT算法的異步電動機轉子斷條故障檢測新方法[J]. 孫麗玲,王續(xù),許伯強. 電工技術學報. 2015(10)
碩士論文
[1]定子匝間故障的雙饋風力發(fā)電機組建模與運行分析[D]. 房丹.華北電力大學 2016
[2]基于微分線圈法的發(fā)電機轉子匝間短路故障診斷研究[D]. 王國卉.華北電力大學 2014
[3]基于貝葉斯網絡風機齒輪箱故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D]. 周浩.哈爾濱理工大學 2014
[4]醫(yī)學超聲成像自適應波束形成方法研究[D]. 陳呈.復旦大學 2013
[5]雙饋式風力發(fā)電機轉子繞組匝間短路故障研究[D]. 李爽.華北電力大學 2013
[6]雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真[D]. 王蒙.大連理工大學 2011
[7]基于Duffing混沌系統(tǒng)的微弱振動信號檢測方法研究[D]. 李永建.南京航空航天大學 2009
本文編號：3452969
【文章來源】：華北電力大學河北省 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：54 頁
【學位級別】：碩士
【部分圖文】：
圖2-1雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)結構框圖
華北電力大學碩士學位論文雙饋風力發(fā)電機的發(fā)電原理為風力推動葉片轉動，產生的機械扭矩帶動輸至齒輪箱，連桿經過齒輪箱的升速后帶動發(fā)電機高速旋轉并利用電磁感發(fā)電。發(fā)電機的定子側直接與電網連接傳輸功率，繞線型轉子由滑環(huán)引出“交流一直流一交流”變頻器與電網相連。變頻器向轉子提供交流勵磁電過控制變頻器可以調節(jié)勵磁電流的幅值、頻率、相位，不僅可以改變發(fā)電速以實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電，還可以調節(jié)輸出有功功率和無功功率，減少功率償裝置。2 變速恒頻運行的基本原理圖 2-2 用以說明雙饋風力發(fā)電機變速恒頻的運行原理。
圖 2-3 次同步運行狀態(tài)的功率流向圖步運行狀態(tài)：r1n n，此時r2 1n n n，處于發(fā)電機子側電流的相序，所產生的旋轉磁場轉速2n 的轉電 機 的 定 子 和 轉 子 同 時 向 電 網 發(fā) 出 功 率 。1 1(1 ) sP s P。運行時的功率流向如圖 2-4 所示。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]風電行業(yè)發(fā)展、運維及設備潤滑現(xiàn)狀[J]. 徐麗秋,蘭奕,孫曉婷,王家鵬. 潤滑油. 2018(05)
[2]基于遺傳算法優(yōu)化BP神經網絡的風機齒輪箱故障診斷[J]. 張細政,鄭亮,劉志華. 湖南工程學院學報(自然科學版). 2018(03)
[3]大型風力發(fā)電機組故障診斷綜述[J]. 曾軍,陳艷峰,楊蘋,郭紅霞. 電網技術. 2018(03)
[4]計及電流估計差的海上雙饋電機定子繞組匝間短路故障診斷[J]. 魏書榮,李正茂,符楊,趙晶晶,劉璐潔. 中國電機工程學報. 2018(13)
[5]基于派克矢量軌跡橢圓度的海上雙饋電機定子繞組匝間短路早期故障辨識[J]. 魏書榮,張路,符楊,張開華,李正茂. 中國電機工程學報. 2017(10)
[6]風電發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢[J]. 盧正帥,林紅陽,易楊. 中國科技信息. 2017(02)
[7]基于擬序阻抗的海上雙饋電機定子繞組匝間短路早期故障辨識[J]. 魏書榮,張路,符楊,黃玲玲,王健. 中國電機工程學報. 2017(01)
[8]基于Clarke矢量模變換的雙饋式感應發(fā)電機轉子匝間短路故障頻譜特性的仿真分析[J]. 李俊卿,沈亮印,康文強. 電機與控制應用. 2016(05)
[9]大功率并網風電機組狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷研究綜述[J]. 李輝,胡姚剛,李洋,楊東,梁媛媛,歐陽海黎,蘭涌森. 電力自動化設備. 2016(01)
[10]基于SVD濾波技術與快速四階累積量ESPRIT算法的異步電動機轉子斷條故障檢測新方法[J]. 孫麗玲,王續(xù),許伯強. 電工技術學報. 2015(10)
碩士論文
[1]定子匝間故障的雙饋風力發(fā)電機組建模與運行分析[D]. 房丹.華北電力大學 2016
[2]基于微分線圈法的發(fā)電機轉子匝間短路故障診斷研究[D]. 王國卉.華北電力大學 2014
[3]基于貝葉斯網絡風機齒輪箱故障診斷專家系統(tǒng)的研究[D]. 周浩.哈爾濱理工大學 2014
[4]醫(yī)學超聲成像自適應波束形成方法研究[D]. 陳呈.復旦大學 2013
[5]雙饋式風力發(fā)電機轉子繞組匝間短路故障研究[D]. 李爽.華北電力大學 2013
[6]雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真[D]. 王蒙.大連理工大學 2011
[7]基于Duffing混沌系統(tǒng)的微弱振動信號檢測方法研究[D]. 李永建.南京航空航天大學 2009
本文編號：3452969
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