海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于長期面對海上惡劣的自然環(huán)境以及機(jī)組內(nèi)部相互之間的影響,機(jī)組在運(yùn)行的過程中容易出風(fēng)輪葉片、齒輪箱、發(fā)電機(jī)以及偏航系統(tǒng)等部件的一些故障,引起葉片產(chǎn)生劇烈振動(dòng),如果不及時(shí)對其進(jìn)行有效在線監(jiān)測,會導(dǎo)致葉片功能提前失效。本文采用理論和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的方法,對風(fēng)力機(jī)葉片振動(dòng)特性進(jìn)行研究分析,并開發(fā)一套基于LabVIEW軟件平臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片在線監(jiān)測故障預(yù)警系統(tǒng)。首先,通過對葉片的故障機(jī)理進(jìn)行研究,以葉片的振動(dòng)參數(shù)作為特征量,分別提取葉片正常、葉片裂紋、葉片質(zhì)量偏心、葉根螺栓松動(dòng)四種情況下的特征參數(shù),利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立起葉片故障類型識別模型;其次,以葉片每三天最大平均振動(dòng)幅值量為特征參數(shù),建立起葉片健康狀態(tài)預(yù)測模型。最后,通過利用LabVIEW軟件平臺結(jié)合花生殼動(dòng)態(tài)域名解析軟件,解決用戶不能通過外網(wǎng)遠(yuǎn)程訪問監(jiān)測系統(tǒng)的問題。本文以1.5m長風(fēng)力機(jī)葉片為試驗(yàn)對象,建立葉片狀態(tài)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)臺,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)臺的布置情況及選定的測量方法,選擇并搭建相應(yīng)的信號采集的硬件系統(tǒng)。接下來通過實(shí)驗(yàn),分別進(jìn)行葉片的故障識別以及葉片固有頻率提取實(shí)驗(yàn),最后對所開發(fā)的系統(tǒng)與江蘇東華軟件實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較,兩者結(jié)果偏差在5%以內(nèi),從而表明本文所開發(fā)的系統(tǒng)能夠有效地反映出葉片的狀態(tài)特征。
【學(xué)位單位】：長沙理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：TK83
【部分圖文】：

島附近Ｖｍｄｅｂｙ海域建成，并投產(chǎn)了?１１臺風(fēng)電機(jī)組，并于１９９１年實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行，經(jīng)過２５??年多的運(yùn)行后，于２０１６年實(shí)現(xiàn)了退役。??隨著丹麥在海上發(fā)力風(fēng)電技術(shù)的成功，歐洲其他地區(qū)國家紛紛開始大力發(fā)展海上風(fēng)??力風(fēng)電技術(shù)。據(jù)全球風(fēng)能協(xié)會統(tǒng)計(jì)，從２０１５年到２０１６年全球風(fēng)電新增累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到??５４６４２ＭＷ，同比增長１２．６％，其中海上風(fēng)電新增累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到２２１９ＭＷ，同比增長??１８％。由圖可以看出，全球海上風(fēng)電依次集中于歐洲、北美以及亞洲地區(qū)，南美與??非洲還處于未開發(fā)狀態(tài)。在２０１６年時(shí)，英國的海上風(fēng)力發(fā)電累計(jì)裝機(jī)容量己經(jīng)占了歐盟??總共的３５％，成為全球海上風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的老大。德國也緊跟其后，躍居第二，其在海??上風(fēng)的增長速度卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)領(lǐng)先其他國家。而最先開發(fā)海上風(fēng)電項(xiàng)目的丹麥其增長速度己經(jīng)??處于停止?fàn)顟B(tài)，總裝機(jī)容量己被大力發(fā)展海上風(fēng)電項(xiàng)目的中國超越。在北美地區(qū)，美國??最近這些年也開始把目光投向海上風(fēng)力發(fā)電項(xiàng)目，于２０１０年建成首座海上風(fēng)電場Ｃａｐｅ??Ｗｉｎｄ，并成功實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電。??

圖１．２?２０１１？２０１６年全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量圖??我國開展海上發(fā)電項(xiàng)目也較晚，直到２００７年才在渤海灣安裝了一臺試驗(yàn)樣機(jī)金鳳??

１００００??＾ｌｌｔｌＩＦｔ］??圖１．２?２０１１？２０１６年全球海上風(fēng)電累計(jì)裝機(jī)容量圖??我國開展海上發(fā)電項(xiàng)目也較晚，直到２００７年才在渤海灣安裝了一臺試驗(yàn)樣機(jī)金鳳??（Ｇｗ７０／１５００），隨后２０１０年在東海大橋建成了擁有一座總裝機(jī)容量１０２ＭＷ的海上風(fēng)??電場（華銳Ｓ１３０００／９０），這也是我國第一座海上風(fēng)電場，從此標(biāo)志著我國也開始把眼??光轉(zhuǎn)向海上風(fēng)力發(fā)電戰(zhàn)略。２０１６年在江蘇如東建成“亞洲第一”的海上風(fēng)電場，投產(chǎn)容??量達(dá)到４８．２萬ＫＷ，市場占比４１．６％。之后在２０１７年８月，中國江蘇如東風(fēng)電場又安??裝成了一臺全球風(fēng)輪直徑最大的５ＭＷ的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。由于近年來全球提倡發(fā)展??新能源產(chǎn)業(yè)以及加上我國有關(guān)政策的扶持，海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到快速發(fā)展［１２，１３］，２０１６??年，我國海上風(fēng)電新增裝機(jī)１５４臺，其增長速度驚人，達(dá)到６４％，這也促使我國海上風(fēng)??電累計(jì)裝機(jī)量超越丹麥
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2854933