兆瓦級風電機組振動分析及保護.pdf

1、能源問題是關(guān)系國民經(jīng)濟發(fā)展的重要問題，是當今人類生存和發(fā)展所需要解決的緊迫問題。常規(guī)能源資源有限，且造成一系列嚴重的大氣環(huán)境問題，威脅著人類的生存和發(fā)展。因此開發(fā)利用新能源已經(jīng)成為世界能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。風力發(fā)電是目前最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉粗?，由于其清潔無污染，技術(shù)成熟，單機容量大，建設(shè)周期短，具有較好的經(jīng)濟效益和社會效益，受到世界各國的高度重視。 目前單機容量大型化是全球風能技術(shù)的發(fā)展趨勢，國內(nèi)引進和正在研制的大

2、型風力發(fā)電機組其塔架高度和風輪直徑都在好幾十米，這樣高大型的結(jié)構(gòu)在風力作用下，要保證其安全平穩(wěn)地運轉(zhuǎn)，動力學問題是研制中必須解決的關(guān)鍵技術(shù)之一。 風力發(fā)電機組的動力學分析主要是研究系統(tǒng)的共振和穩(wěn)定性問題，當風力發(fā)電機組在自然風條件下運行時，由于作用在風力發(fā)電機組葉片上的空氣動力、慣性力和彈性力等交變載荷，就會使彈性振動體葉片和塔架產(chǎn)生耦合振動，如果外界激振力的頻率與系統(tǒng)的固有頻率相同時，系統(tǒng)就會發(fā)生共振，共振時將對機組產(chǎn)生強烈的

3、破壞。因此，要排除共振，就要使系統(tǒng)的固有頻率避開外界激振力的頻率。 文中在進行了大量的調(diào)研和查閱相關(guān)資料的基礎(chǔ)上，依托甘肅省蘭州市科技攻關(guān)項目“大型風力機組檢測及監(jiān)測反饋控制裝置”。對兆瓦級風力發(fā)電機組系統(tǒng)進行力學模型簡化，建立了由葉片、輪轂和塔架組成的風力發(fā)電機組系統(tǒng)的三維模型和動力學模型?；谟邢迒卧▌恿W基本理論，分別對葉片，塔架和風力發(fā)電機組進行模態(tài)分析，分析孤立風輪葉片、塔架系統(tǒng)的振動特性與風力發(fā)電機組的振動特性。根