適用于風機扭振分析的風電場等值建模研究.pdf

1、風電場實際運行監(jiān)測結果顯示，風機運行中的故障主要發(fā)生在軸系部分的齒輪箱環(huán)節(jié)。當軸系齒輪箱出現(xiàn)故障，例如輪齒斷裂、軸承斷裂等，將直接引發(fā)風機停機故障。對運行異常的風電場進行研究發(fā)現(xiàn)，軸系故障一般由軸系扭轉振蕩引發(fā)導致機械部件勞損，而風機軸系扭轉的可能性與風電場風機的機械參數(shù)及電氣參數(shù)相關。
　　本文針對風電場出現(xiàn)的扭振問題，首先建立模型，建立三質量塊軸系數(shù)學模型以及發(fā)電機模型，利用小擾動建模方法，建立單機對無窮大系統(tǒng)模型以及多機對無

2、窮大系統(tǒng)模型，并通過該模型研究風電場扭振模態(tài)及其相關因子，并對比不同風機數(shù)量及布局的風電場扭振模態(tài)。進一步的，針對風電場規(guī)模擴大詳細模型仿真難度大的問題，研究風電場的等值建模方法，對比傳統(tǒng)的采用參數(shù)聚合的等值方法，提出一種適用于風電場扭振分析的等值簡化方法，該等值簡化方法通過矩陣的相似變換，大幅度降低系統(tǒng)階數(shù)，避免大規(guī)模風電場建模出現(xiàn)的“維數(shù)災”問題，與此同時，該等值簡化方法保留了系統(tǒng)狀態(tài)矩陣的完整信息，因此可利用等值簡化后的系統(tǒng)狀態(tài)矩