風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架振動(dòng)安全閾值分析.pdf

1、近年來，可再生能源中風(fēng)能的利用越來越廣泛。由于對(duì)化石能源的依賴，環(huán)境問題逐漸越來越緊迫，這使得人們對(duì)可再生能源的利用關(guān)注越來越迫切，這也就進(jìn)一步加快風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的發(fā)展。隨著風(fēng)能的大規(guī)模應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組這一將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置起著至關(guān)重要的作用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜，如何保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行環(huán)境中不發(fā)生損壞也變得更為困難，但它的能否穩(wěn)定安全運(yùn)行決定著風(fēng)能利用的穩(wěn)定安全。所以對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全評(píng)估相關(guān)的

2、參數(shù)安全閾值的探索性的研究有著重要的意義。本文的主要內(nèi)容如下:
　　(1)首先建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型，通過分析各部件模型建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組線性狀態(tài)空間，重點(diǎn)建立了塔架模型的數(shù)學(xué)模型并分析其振動(dòng)影響因素，分析計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)組極端載荷外推計(jì)算的方法原理，以得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的范圍。
　　(2)介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全閾值的內(nèi)容及意義，結(jié)合機(jī)組模型構(gòu)建了李雅普諾夫V函數(shù)結(jié)構(gòu)，確定安全閾值的分析方法，得到超越安全閾值。分別采用線

3、性化模型降階和系統(tǒng)辨識(shí)方法，完成構(gòu)建適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架振動(dòng)分析的安全閾值的方法。
　　(3)以某風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型為例，對(duì)其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)模態(tài)進(jìn)行分析，采用GLBladed及Matlab軟件分析確定模型的安全閾值。并對(duì)兩種方法得到的安全閾值范圍進(jìn)行分析，在湍流風(fēng)下，以正常運(yùn)行狀態(tài)，正常停機(jī)狀態(tài)為主要工況進(jìn)行仿真驗(yàn)證對(duì)比，結(jié)果表明用系統(tǒng)辨識(shí)方法得到的安全閾值更加具有指導(dǎo)意義，通過實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)中的單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步驗(yàn)證了安全