WT2000系列风电机组齿轮箱空中更换技术研究 被引量：1

1

作者 宋建秀 申亮 +6 位作者 欧惠宇 何贻春 张杰 吕杏梅 黄翀 丁松 胡鸿达 《机床与液压》 北大核心 2024年第6期58-61,共4页

为了降低双馈异步风力发电机组主齿轮箱(增速箱)整体更换的成本,使作业流程更加简洁,在WT2000系列风电机组的基础上,设计一种主轴固定工装来临时代替齿轮箱的作用,固定主轴的后端。通过实践探究了WT2000系列风电机组齿轮箱空中更换作业... 为了降低双馈异步风力发电机组主齿轮箱(增速箱)整体更换的成本,使作业流程更加简洁,在WT2000系列风电机组的基础上,设计一种主轴固定工装来临时代替齿轮箱的作用,固定主轴的后端。通过实践探究了WT2000系列风电机组齿轮箱空中更换作业中新的操作工艺和方法。结果表明:所设计工装大大降低了WT2000系列风电机组齿轮箱更换的作业成本(包含吊车成本和时间、人工成本),降低了维修期间的发电量损失。 展开更多

关键词 风力发电机组 齿轮箱 空中更换 主轴固定工装

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大型风电机组塔筒动态载荷识别研究与验证 被引量：5

2

作者 巫发明 杨从新 +1 位作者 王青 杨柳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第20期197-203,共7页

针对某实例大型风电机组搭建动力学仿真模型,开展18种工况,104组仿真计算。并进行机组气动特性和动力学特性的敏感度分析,从载荷及运行状态变化趋势给出塔筒受载与机组气动特性、动力学特性的相关性。依据机组气动特性、动力学特性构建... 针对某实例大型风电机组搭建动力学仿真模型,开展18种工况,104组仿真计算。并进行机组气动特性和动力学特性的敏感度分析,从载荷及运行状态变化趋势给出塔筒受载与机组气动特性、动力学特性的相关性。依据机组气动特性、动力学特性构建塔筒动态载荷识别模型,将构建好的模型嵌入试验风电机组,进行真机实验验证。研究表明,动态辨识载荷与仿真结果吻合度较高,其平均值的总体偏差约5%。同时,通过样机测试进行验证,测试结果表明动态识别载荷与实测结果平均值总体偏差应在10%以内,具有较高吻合度。构建的动载荷模型识别结果较为稳定,该方法能为风电机组塔筒的应用提供支撑,可为机组的安全监控提供便捷的方法。 展开更多

关键词 风电机组 载荷识别 动态响应 结构参数辨识

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全球高海拔地区风电利用现状综述 被引量：3

3

作者 王强 郜志腾 +8 位作者 阿旺加措 李寿图 郑小波 李德顺 巫发明 仲生芳 姚辉 邵昌盛 李晔 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1750-1760,共11页

目前全球高海拔地区的风能资源利用率仍较低,随着陆上风电在平原等中低海拔区域的装机容量逐渐饱和,高海拔风电将是未来陆上风力发电的发展方向。为促进高海拔地区的风电发展,本文从可再生能源角度回顾了全球当前风电等清洁能源的利用概... 目前全球高海拔地区的风能资源利用率仍较低,随着陆上风电在平原等中低海拔区域的装机容量逐渐饱和,高海拔风电将是未来陆上风力发电的发展方向。为促进高海拔地区的风电发展,本文从可再生能源角度回顾了全球当前风电等清洁能源的利用概况,简述了全球能源需求及高海拔地区的能源需求,表明目前在部分高海拔国家仍存在电力不足的现象。并从全球高海拔国家的风资源潜力、装机容量等方面阐述了高海拔风电的利用现状,最后简介了我国高海拔风电的发展现状,并讨论了高海拔风电发展面临的挑战。 展开更多

关键词 可再生能源 能源利用 风电 高海拔风电 超高海拔 风资源 风力机 风电场 挑战

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风电机组变桨轴承软带位置及打磨量的分析与研究

4

作者 李秀珍 陆道辉 +1 位作者 钟杰 杨家春 《机床与液压》 北大核心 2022年第1期161-165,共5页

对变桨轴承软带及变形计算的原理进行描述。以某大型风电机组变桨轴承为研究对象,采用有限元的方式在变桨轴承不同角度施加极限载荷和疲劳载荷,计算不同角度下变桨轴承内外圈的最大相对位移。基于该位移的大小确定轴承软带的设计位置及... 对变桨轴承软带及变形计算的原理进行描述。以某大型风电机组变桨轴承为研究对象,采用有限元的方式在变桨轴承不同角度施加极限载荷和疲劳载荷,计算不同角度下变桨轴承内外圈的最大相对位移。基于该位移的大小确定轴承软带的设计位置及后续加工过程中软带位置处的打磨量,从而避免在风机运行过程中由于软带位置受载而导致的轴承损伤。 展开更多

关键词 变桨轴承 软带位置 有限元法 打磨量

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大型风力发电机组弹性元件隔振性能分析和试验研究 被引量：5

5

作者 晏红文 田红旗 +3 位作者 欧阳华 吕杏梅 杨兆忠 李晓光 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2016年第10期212-217,共6页

针对兆瓦级风力发电机组传动链的复杂性,经过简化,分别建立齿轮箱、弹性元件和机架为系统的单自由度和两自由度振动模型,并根据风机传动链结构的特点,对齿轮箱和弹性元件系统的固有频率和刚度等参数以及传动链结构尺寸和这些参数的相互... 针对兆瓦级风力发电机组传动链的复杂性,经过简化,分别建立齿轮箱、弹性元件和机架为系统的单自由度和两自由度振动模型,并根据风机传动链结构的特点,对齿轮箱和弹性元件系统的固有频率和刚度等参数以及传动链结构尺寸和这些参数的相互影响的关系进行分析和研究,提出适合于风机传动链中齿轮箱弹性元件相关参数的基本设计方法;并以齿轮箱为对象在现场进行振动测试,根据齿轮箱结构特点和对应测试数据的相关性两方面对试验结果的合理性进行了详细分析。根据测试结果再分析弹性元件振动特性和隔振效果,验证弹性元件和传动链结构的合理性,为风机设计提供参考。 展开更多

关键词 风力发电机组 弹性元件 隔振 齿轮箱 振动试验

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某大型风力发电机振动分析与控制研究 被引量：4

6

作者 晏红文 田红旗 +2 位作者 吕杏梅 钟杰 周彦松 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1617-1623,共7页

针对某大型风力发电机振动问题,首先对其进行现场测试及振动特性分析确定激振源频率;其次,结合振动表象采用有限元模态计算和模态试验相结合的方式对发电机整体及组件进行振源和固有频率分析,找出异常振动的根本原因;最后有针对性地进... 针对某大型风力发电机振动问题,首先对其进行现场测试及振动特性分析确定激振源频率;其次,结合振动表象采用有限元模态计算和模态试验相结合的方式对发电机整体及组件进行振源和固有频率分析,找出异常振动的根本原因;最后有针对性地进行结构优化改进,达到更改发电机组件固有频率的目的,发电机现场扫频和并网测试发生振动的问题得到根本解决。该文提出对发电机振动分析与控制的解决思路,对发电机的设计也起到重要指导作用。 展开更多

关键词 风力发电机 振动 有限元 模态测试 扫频试验

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湍流强度对风电机组动力学特性及载荷的影响 被引量：14

7

作者 巫发明 杨从新 +1 位作者 王靛 杨柳 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第13期48-55,共8页

为研究湍流强度对机组动力学特性及气动载荷的影响,以3.3 MW三叶片水平轴风电机组为研究对象,采用仿真及试验相结合的方法,并对来流风速和主导载荷进行功率谱分析。通过开展4种湍流强度0.10、0.12、0.14和0.16的计算仿真,结果表明随着... 为研究湍流强度对机组动力学特性及气动载荷的影响,以3.3 MW三叶片水平轴风电机组为研究对象,采用仿真及试验相结合的方法,并对来流风速和主导载荷进行功率谱分析。通过开展4种湍流强度0.10、0.12、0.14和0.16的计算仿真,结果表明随着湍流强度的增加,风电机组机舱振动加速度、载荷及等效疲劳载荷都有规律性变化。为验证仿真结果的合理性,对某风场的型式测试机组进行1a多的数据测试采集和分析。测试结果表明,机组运行在0.06、0.08、0.10和0.12这4种不同湍流强度下,其机组在不同风速运行下的机组振动及载荷同样出现有规律性的变化,仿真与实测结果的变化趋势吻合度较高。该研究为风电场风电机组的微观选址提供依据,也对风电机组设计有一定的指导意义。 展开更多

关键词 风 发电 动力学 风电机组 湍流强度 气动载荷

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大型风力机风轮气动不平衡的特性研究与验证 被引量：9

8

作者 巫发明 杨从新 +1 位作者 王清 王靛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期192-197,共6页

为了研究和探索风轮气动不平衡的物理特性,以某2.0 MW三叶片水平轴风力机为研究对象,采用计算机仿真及试验相结合的方法,研究风轮气动不平衡对机组动力学特性、气动性能及气动载荷的影响研究。通过气动特性分析和动力学分析表明,随着风... 为了研究和探索风轮气动不平衡的物理特性,以某2.0 MW三叶片水平轴风力机为研究对象,采用计算机仿真及试验相结合的方法,研究风轮气动不平衡对机组动力学特性、气动性能及气动载荷的影响研究。通过气动特性分析和动力学分析表明,随着风轮叶片安装角的不平衡度增大,其机组性能逐渐下降,塔顶的载荷波动逐渐增大,叶片的挥舞载荷出现明显差异,机舱振动加速度变大。对塔顶振动加速度进行快速傅里叶变换分析,出现明显特征变化。研究过程表明,监测机舱振动加速度和机组功率曲线能有效识别机组气动不平衡程度。 展开更多

关键词 风力机 动力学分析 气动载荷 振动分析 不平衡

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风电在用润滑脂监测及轴承磨损分析 被引量：9

9

作者 李秀珍 李润旭 +2 位作者 王立鹏 胡志红 张向军 《热加工工艺》 北大核心 2021年第20期68-72,81,共6页

对风电轴承润滑脂和轴承的磨损进行了分析,并监测了某风场主轴轴承、变桨轴承和偏航轴承所用润滑脂的宽温度范围滴点、铁磁性颗粒浓度、Fe含量、Cu含量、机械杂质。结果表明:部分风机主轴轴承润滑脂宽温度范围滴点发生大幅降低,最高降... 对风电轴承润滑脂和轴承的磨损进行了分析,并监测了某风场主轴轴承、变桨轴承和偏航轴承所用润滑脂的宽温度范围滴点、铁磁性颗粒浓度、Fe含量、Cu含量、机械杂质。结果表明:部分风机主轴轴承润滑脂宽温度范围滴点发生大幅降低,最高降低73℃,建议对滴点降低超过30℃的主轴轴承润滑脂进行更换。同时,该风场部分风机的变桨轴承和偏航轴承润滑脂中存在大量的机械杂质,杂质尺寸主要集中在10~75μm,杂质主要来源于轴承的磨损,主要成分为Fe。表明部分风机变桨轴承和偏航轴承发生了较严重的磨损,应密切关注风机的运行状况,并对磨损严重的风机进行维护。 展开更多

关键词 润滑脂 轴承 机械杂质 磨损

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风电脂对轴承钢表面摩擦磨损特性的影响 被引量：2

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作者 李润旭 王立鹏 +2 位作者 李秀珍 刘艺 张向军 《热加工工艺》 北大核心 2021年第22期49-53,共5页

针对轴承钢表面材料,选择了4款风力发电机组偏航轴承、变桨轴承、主轴承和电机轴承润滑脂,并对比研究了其在钢表面的极压抗磨性及对轴承钢表面的磨损特性。结果表明,不同风电脂由于其类型不同,对钢表面的极压抗磨性及对轴承钢表面的磨... 针对轴承钢表面材料,选择了4款风力发电机组偏航轴承、变桨轴承、主轴承和电机轴承润滑脂,并对比研究了其在钢表面的极压抗磨性及对轴承钢表面的磨损特性。结果表明,不同风电脂由于其类型不同,对钢表面的极压抗磨性及对轴承钢表面的磨损特性不同。在轴承发生磨损的同时,轴承脂中添加剂与轴承钢表面的摩擦化学反应,以及钢表面发生的轻微氧化,会造成轴承钢表面粗糙度上升,硬度下降。 展开更多

关键词 风电脂 轴承钢 表面 摩擦磨损

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基于超声波技术的大型风力发电机组螺栓轴向力测试与研究 被引量：6

11

作者 李洲 李秀珍 钟杰 《机械设计》 CSCD 北大核心 2019年第S02期131-135,共5页

对超声波测试螺栓预紧力原理进行了描述,并以某MW级大型风电机组传动链连接螺栓为研究对象,采用高精度超声波螺栓轴向力测试系统,在风机运行过程中对传动链连接螺栓轴向力进行动态监测;将螺栓预紧力监测数据与风机运行状态进行定性的对... 对超声波测试螺栓预紧力原理进行了描述,并以某MW级大型风电机组传动链连接螺栓为研究对象,采用高精度超声波螺栓轴向力测试系统,在风机运行过程中对传动链连接螺栓轴向力进行动态监测;将螺栓预紧力监测数据与风机运行状态进行定性的对比分析,同时构建传动链连接螺栓有限元分析分析模型。结果表明测试螺栓轴向力变化趋势与风机运行状态相吻合;螺栓轴向力变化幅值与有限元分析结果误差在7%以内,超声波螺栓轴向力测试系统稳定可靠,能为风机螺栓连接设计提供可靠数据支撑。 展开更多

关键词 连接螺栓 超声波测试系统 轴向力 有限元分析

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连接副摩擦因数对高强度螺栓强度的影响分析与试验研究 被引量：1

12

作者 李秀珍 钟杰 薛虎 《机床与液压》 北大核心 2021年第10期43-47,共5页

对高强螺栓连接副摩擦设计原理进行了描述,并以某大型风电机组M42螺栓为研究对象,采用有限元的方式对螺栓连接副施加不同的摩擦因数,计算出不同摩擦因数下螺栓的应力,并采用试验的方式对该部位连接副的摩擦因数进行测试。结果表明:连接... 对高强螺栓连接副摩擦设计原理进行了描述,并以某大型风电机组M42螺栓为研究对象,采用有限元的方式对螺栓连接副施加不同的摩擦因数,计算出不同摩擦因数下螺栓的应力,并采用试验的方式对该部位连接副的摩擦因数进行测试。结果表明:连接副摩擦因数对螺栓应力影响非常大,而实测的摩擦因数与常规设计摩擦因数之间存在很大的偏差,如果按照常规设计摩擦因数进行设计,系统会变得非常庞大,成本大大增加。这些研究为螺栓连接的精细化及系统降本提供了参考。 展开更多

关键词 连接副 高强度螺栓 有限元 摩擦因数 试验研究

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基于等效裂纹法的铝合金T形焊接接头疲劳寿命评估 被引量：3

13

作者 朱涛 王超 +3 位作者 田晓晨 杨冰 肖守讷 阳光武 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期40-47,共8页

针对焊接缺陷的多样性、复杂性及随机分散性等特征,提出一种以一组高应力疲劳试验结果作为参考点的等效裂纹法开展焊接结构的疲劳寿命研究。以疲劳试验结果作为参考,假设一个完整板中的初始裂纹等效焊接结构中的缺陷及应力集中效应,基... 针对焊接缺陷的多样性、复杂性及随机分散性等特征,提出一种以一组高应力疲劳试验结果作为参考点的等效裂纹法开展焊接结构的疲劳寿命研究。以疲劳试验结果作为参考,假设一个完整板中的初始裂纹等效焊接结构中的缺陷及应力集中效应,基于线弹性断裂力学和Paris公式计算等效裂纹扩展寿命作为焊接结构的疲劳失效寿命。提出基于等效裂纹法的结构疲劳寿命计算流程;开展铝合金T形焊接接头的疲劳试验以及拟合P-S-N曲线;基于T形焊接接头的焊根失效模式采用等效裂纹方法预测T形接头的计算P-S-N曲线,并与试验拟合曲线进行对比,相对误差为10%,验证了该方法的可行性与有效性;最后,通过一组变幅载荷谱疲劳试验与预测P-S-N曲线对比,相对误差均小于15%,同时也验证了该方法对于变幅载荷的适用性,实现了基于一组疲劳试验结果预测全范围T形焊接接头疲劳寿命的评估。以较少的测试和成本实现确定的疲劳寿命,简化了概率疲劳寿命的评估过程,该方法可以推广于其他焊接接头寿命评估中。 展开更多

关键词 T形焊接接头 等效裂纹法 疲劳寿命 变幅载荷

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基于改进小波包分解的混合储能系统容量配置方法 被引量：15

14

作者 武鑫 李洋涛 +3 位作者 马志勇 滕伟 张爽 罗海荣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期23-29,共7页

随着中国风电装机容量的增加,风电输出功率的随机性和波动性令电网调频难度加大,为解决此问题,可采用由能量型(锂离子电池)和功率型(飞轮)储能阵列组成的混合储能系统进行风功率输出平抑,因此亟需研究混合储能系统的容量配置方法,增大... 随着中国风电装机容量的增加,风电输出功率的随机性和波动性令电网调频难度加大,为解决此问题,可采用由能量型(锂离子电池)和功率型(飞轮)储能阵列组成的混合储能系统进行风功率输出平抑,因此亟需研究混合储能系统的容量配置方法,增大其利用率并降低所需容量。首先建立250 kW/50 kWh飞轮储能以及250 kW/150 kWh的锂离子电池储能单元模型,引入相应控制策略;接着根据储能系统的自身特性以及风电场输出功率的幅频特性,提出一种改进小波包分解方法,对风电场输出功率数据进行分解,获得混合储能系统的充放电指令;然后根据不同类型储能阵列的响应时间以及改进小波包分解后各节点能量分布,获得不同种类储能阵列充放电指令分配方法;最后,根据上述充放电指令的概率分布特性,采用概率分布函数进行拟合,以一定置信水平下的置信区间进行限制,引入衡量因子进行修正,提出混合储能系统容量配置方法,进而确定各种类储能单元数量,增大储能系统的利用率并降低其所需容量。针对某额定装机容量15 MW的风电场实际输出功率数据,结合仿真实验,验证了所提出混合储能系统容量配置方法的有效性。 展开更多

关键词 风电功率 储能 改进小波包 储能阵列充放电指令分配方法 混合储能系统容量配置方法

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高海拔单台大型风力机外场实验 被引量：2

15

作者 王靛 杨从新 +3 位作者 王印 张根豪 巫发明 丁佰岑 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第1期45-52,共8页

为了提高高海拔地区大型风力机的性能,以3.3 MW水平轴风力机为研究对象,通过外场实验的方法,利用机舱式激光雷达测量风力机的入流,同时,利用地面风廓线雷达测量风力机的尾流.首先将一天中激光雷达测得的入流风速和风向与机舱上的风速风... 为了提高高海拔地区大型风力机的性能,以3.3 MW水平轴风力机为研究对象,通过外场实验的方法,利用机舱式激光雷达测量风力机的入流,同时,利用地面风廓线雷达测量风力机的尾流.首先将一天中激光雷达测得的入流风速和风向与机舱上的风速风向计数据对比,并提取一段时间内机舱雷达测得的入流风速进行分析;其次,把尾流风向与入流风向、尾流速度廓线与入流速度廓线作对比.结果表明:激光雷达测得入流风速与机舱风速风向计数据有较强的相关性,机舱雷达对风偏差总体水平较风速风向计对风偏差略小,且入流风速会随着距风轮的距离减小而不断衰减;尾流主风向分布与入流主风向一致;随着下游测点距风轮位置的增加,尾流速度亏损恢复也越来越快. 展开更多

关键词 风力机 实验 遥感技术

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