【摘要】：隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)組的安全、穩(wěn)定運(yùn)行,需要對(duì)其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè),對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的狀態(tài)監(jiān)測(cè)、故障診斷方法進(jìn)行研究顯得十分重要。振動(dòng)是反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要指標(biāo)之一,所以需要著重對(duì)機(jī)組的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行分析。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,特別是傳動(dòng)系統(tǒng),是整個(gè)機(jī)組運(yùn)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(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)為研究對(duì)象,對(duì)其振動(dòng)問(wèn)題展開(kāi)研究:首先本文從風(fēng)力發(fā)電機(jī)組傳動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)入手,詳細(xì)了解、討論了各部分的傳動(dòng)原理及可能出現(xiàn)的故障因素,為進(jìn)一步進(jìn)行故障診斷研究打下基礎(chǔ);然后,針對(duì)機(jī)組非平穩(wěn)振動(dòng)問(wèn)題,將近年來(lái)一種較新的時(shí)頻分析方法——希爾伯特振動(dòng)分解(HVD)應(yīng)用于非平穩(wěn)信號(hào)的處理,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)與其他時(shí)頻分析方法進(jìn)行對(duì)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(wèn)題,更加清晰的提取了振動(dòng)信號(hào)的特征;第三,針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在升速或降速過(guò)程中的振動(dòng)問(wèn)題,本文利用階比分析方法對(duì)該類信號(hào)進(jìn)行處理,同時(shí),重點(diǎn)針對(duì)無(wú)轉(zhuǎn)速計(jì)情況下的階比分析中的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速的估計(jì)問(wèn)題進(jìn)行研究,提出了基于HVD的瞬時(shí)轉(zhuǎn)速估計(jì)方法,從振動(dòng)信號(hào)中準(zhǔn)確的提取轉(zhuǎn)速信息,進(jìn)而進(jìn)行階比分析;最后,本文對(duì)實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)3MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組升速過(guò)程、降速過(guò)程振動(dòng)問(wèn)題進(jìn)行研究,將本文方法應(yīng)用于實(shí)際問(wèn)題的處理,從結(jié)果上來(lái)看,達(dá)到了預(yù)期的效果,從應(yīng)用的角度驗(yàn)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(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2317093