兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組振動特性分析.pdf

1、近年來，隨著世界各國對能源需求的持續(xù)增長與日益嚴格的環(huán)境法規(guī)，風(fēng)力發(fā)電在能源產(chǎn)業(yè)中迅速發(fā)展，然而在主動偏航系統(tǒng)啟動與剎車過程中，偏航系統(tǒng)的振動對風(fēng)力發(fā)電機組的振動噪聲、緊固件的疲勞壽命等方面產(chǎn)生嚴重的影響，這關(guān)系到整個風(fēng)力發(fā)電機組的安全運行，最終會導(dǎo)致風(fēng)力發(fā)電機組壽命的減短。因此，對兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組偏航系統(tǒng)振動產(chǎn)生的原因以及振動特性作深入剖析并提出解決兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組振動問題的有效辦法顯得十分緊迫。
　　 為此，本論文以可再

2、生能源電力技術(shù)湖南省重點實驗室開放基金項目[2011KFJJ001]和校企合作項目“兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組高強度螺栓聯(lián)接可靠性技術(shù)研究”為依托，從動力學(xué)角度研究偏航系統(tǒng)的振動機理，并構(gòu)建合適的兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組虛擬樣機動力學(xué)模型，主要以減少振動、改善其動力學(xué)性能為出發(fā)點，重點考慮柔性部件塔架對主動偏航的影響。論文主要創(chuàng)新點和研究工作如下:
　　 (1)對風(fēng)力發(fā)電機組柔性塔架進行了靜力學(xué)分析，得到了在不同工況下塔架水平位移與塔架應(yīng)力分

3、布規(guī)律，驗證了塔架靜強度和塔頂位移在工程允許范圍內(nèi)，為系統(tǒng)的動力學(xué)分析奠定了基礎(chǔ)。
　　 (2)對兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組塔架-機艙耦合模型進行了模態(tài)分析，得到了系統(tǒng)的模態(tài)振型與固有頻率，結(jié)果表明，塔架固有頻率在風(fēng)輪頻率及其旋轉(zhuǎn)頻率和葉片通過頻率±10％范圍之外，共振引起的附加載荷問題可以避免。
　　 (3)利用階躍函數(shù)模擬兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組啟動偏航與剎車過程，對兆瓦級風(fēng)力發(fā)電機組振動模型進行求解，揭示了塔架剛度、碟簧預(yù)壓力、