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風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究

發(fā)布時間:2021-02-02 14:40
  隨著全球變暖和環(huán)境污染問題日益嚴峻,發(fā)展可再生清潔能源成為解決環(huán)境和能源問題的必然選擇。風(fēng)能作為一種取之不盡用之不竭的可再生新能源,近十幾年來在全球范圍內(nèi)得到了高度重視,其與傳統(tǒng)能源相比在節(jié)能減排、生態(tài)保護、環(huán)境保護方面具有顯著的優(yōu)勢。近年來,我國風(fēng)力發(fā)電發(fā)展也十分迅猛,目前在全國各類電力生產(chǎn)比例中風(fēng)電已成為繼煤電和水電之后第三大電源。隨著風(fēng)電的快速發(fā)展,大型風(fēng)電機組的運行故障問題也日益突出。目前,我國已投運的風(fēng)電機組開始進入故障的高發(fā)期,其中運行2-3年以上的兆瓦級風(fēng)電機組故障率高達5%。風(fēng)電機組故障的發(fā)生不但嚴重影響風(fēng)電場的發(fā)電量,而且大大增加風(fēng)電場的維護成本。因此,引入風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),對故障征兆進行準確預(yù)警,對保障風(fēng)電機組安全穩(wěn)定運行具有重要作用。本課題研究了基于ARM和FPGA的風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng),著重對系統(tǒng)構(gòu)架、硬件設(shè)計和傳動系統(tǒng)故障信號分析及診斷等幾個方面展開了研究,主要工作如下:(1)闡述了國內(nèi)外風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展狀況,分析了本課題的可行性和應(yīng)用前景。設(shè)計了振動信號差動放大、積分、濾波等預(yù)調(diào)理級聯(lián)電路,并通過仿真驗證了電路的有效性;為了保證鍵相信號整形電路的... 

【文章來源】:東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】:73 頁

【學(xué)位級別】:碩士

【部分圖文】:

風(fēng)電機組狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究


全球風(fēng)電累計裝機容量(2001年-2016年)

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圖 1-2 全球風(fēng)電年新裝機容量(2001 年-2016 年)圖 1-3 中國新增和累計風(fēng)電裝機容量(2006 年-2016 年)我國風(fēng)電在快速發(fā)展的同時,大型風(fēng)電機組運行故障問題也日益突出。大型風(fēng)電機組通常工作環(huán)境惡劣,經(jīng)常受到暴曬、雷雨、霜凍等惡劣自然環(huán)境的影響,風(fēng)機的選址也一般選在風(fēng)湍流強度較大的地區(qū),容易造成風(fēng)機瞬時載荷波動過大。風(fēng)力發(fā)電機組長期在這種惡劣的變工況條件下運行,傳動系統(tǒng)極易發(fā)生故障,而一旦出現(xiàn)故障,設(shè)備的拆裝運輸、維修費用以及由此產(chǎn)生的停機將給風(fēng)電場帶

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圖 1-3 中國新增和累計風(fēng)電裝機容量(2006 年-2016 年)我國風(fēng)電在快速發(fā)展的同時,大型風(fēng)電機組運行故障問題也日益突出。大型風(fēng)電機組通常工作環(huán)境惡劣,經(jīng)常受到暴曬、雷雨、霜凍等惡劣自然環(huán)境的影響,風(fēng)機的選址也一般選在風(fēng)湍流強度較大的地區(qū),容易造成風(fēng)機瞬時載荷波動過大。風(fēng)力發(fā)電機組長期在這種惡劣的變工況條件下運行,傳動系統(tǒng)極易發(fā)生故障,而一旦出現(xiàn)故障,設(shè)備的拆裝運輸、維修費用以及由此產(chǎn)生的停機將給風(fēng)電場帶來重大的經(jīng)濟損失。據(jù)統(tǒng)計,對于一個設(shè)計壽命 20 年的風(fēng)電機組而言,運行維護費用占到機組發(fā)電總收入的 10~15%,海上風(fēng)電機組的運維費更是達到總收入的 20~25%[5]。目前,我國已投運風(fēng)電機組開始進入故障高發(fā)階段,風(fēng)電場粗放的管理模式已顯露弊端,出現(xiàn)了大量齒輪箱損壞、葉片裂紋、電機著火、控制失靈等事故,特別是對于運行 2-3 年以上的兆瓦級風(fēng)電機組,其故障率高達 5% 。當前我國風(fēng)電場中風(fēng)電機組的平均可利用率普遍低于 95%,除了風(fēng)電接入系統(tǒng)不具備條件外,風(fēng)電機組故障率高是其中一個重要因素[6]。風(fēng)電機組故障的發(fā)生不僅嚴重影響發(fā)電量,而且大大增加了風(fēng)電場維護成本,嚴重損害了風(fēng)電場的經(jīng)濟效益[7]。

【參考文獻】:
期刊論文
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[5]積分電路實驗積分條件分析研究[J]. 曹秀爽.  實驗室科學(xué). 2013(05)
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碩士論文
[1]基于小波分析和在線極限學(xué)習(xí)機的滾動軸承故障診斷方法研究[D]. 韓寶珠.北京交通大學(xué) 2016
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[3]卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像識別上的應(yīng)用的研究[D]. 許可.浙江大學(xué) 2012
[4]主分量法在機械設(shè)備故障診斷方法中的應(yīng)用[D]. 錢賀.華北電力大學(xué)(北京) 2006



本文編號:3014864

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