兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)特性分析.pdf

1、近年來，隨著世界各國對(duì)能源需求的持續(xù)增長與日益嚴(yán)格的環(huán)境法規(guī)，風(fēng)力發(fā)電在能源產(chǎn)業(yè)中迅速發(fā)展，然而在主動(dòng)偏航系統(tǒng)啟動(dòng)與剎車過程中，偏航系統(tǒng)的振動(dòng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的振動(dòng)噪聲、緊固件的疲勞壽命等方面產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，這關(guān)系到整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全運(yùn)行，最終會(huì)導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機(jī)組壽命的減短。因此，對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組偏航系統(tǒng)振動(dòng)產(chǎn)生的原因以及振動(dòng)特性作深入剖析并提出解決兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)問題的有效辦法顯得十分緊迫。
　　 為此，本論文以可再

2、生能源電力技術(shù)湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目[2011KFJJ001]和校企合作項(xiàng)目“兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接可靠性技術(shù)研究”為依托，從動(dòng)力學(xué)角度研究偏航系統(tǒng)的振動(dòng)機(jī)理，并構(gòu)建合適的兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組虛擬樣機(jī)動(dòng)力學(xué)模型，主要以減少振動(dòng)、改善其動(dòng)力學(xué)性能為出發(fā)點(diǎn)，重點(diǎn)考慮柔性部件塔架對(duì)主動(dòng)偏航的影響。論文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和研究工作如下:
　　 (1)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性塔架進(jìn)行了靜力學(xué)分析，得到了在不同工況下塔架水平位移與塔架應(yīng)力分

3、布規(guī)律，驗(yàn)證了塔架靜強(qiáng)度和塔頂位移在工程允許范圍內(nèi)，為系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架-機(jī)艙耦合模型進(jìn)行了模態(tài)分析，得到了系統(tǒng)的模態(tài)振型與固有頻率，結(jié)果表明，塔架固有頻率在風(fēng)輪頻率及其旋轉(zhuǎn)頻率和葉片通過頻率±10％范圍之外，共振引起的附加載荷問題可以避免。
　　 (3)利用階躍函數(shù)模擬兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)偏航與剎車過程，對(duì)兆瓦級(jí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)模型進(jìn)行求解，揭示了塔架剛度、碟簧預(yù)壓力、