風電機組運行狀態(tài)仿真系統(tǒng)研究.pdf

1、同傳統(tǒng)發(fā)電行業(yè)相比，風電行業(yè)受到風力資源分布的限制。風電機組受惡劣環(huán)境的影響比較厲害，經常在變速變載的狀況下工作，容易受風力產生的彎矩、扭矩以及軸向推力的影響而發(fā)生變形，從而產生附加的結構應力，使得風電機組的齒輪箱、軸承、發(fā)電機等關鍵設備經常出現(xiàn)故障。同時由于風電設備具有維修困難、維修費用高等特點，使得狀態(tài)監(jiān)測和預知維修已迫在眉睫。現(xiàn)有的風電在線監(jiān)測系統(tǒng)價格昂貴、穩(wěn)定性差、智能化程度不高，系統(tǒng)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)往往以數(shù)據(jù)報表及曲線的形式表現(xiàn)出

2、來，需要專業(yè)人士經過分析研究后才能做出判斷，監(jiān)測人員無法直觀的了解機組運行狀況。
　　針對上述問題，本論文對風電機組的結構、故障特點以及監(jiān)測方式進行了研究，并開發(fā)了風力發(fā)電機運行狀態(tài)仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠將風電機組的運行狀況以三維動畫的形式顯示出來，監(jiān)測人員能夠直觀的在系統(tǒng)界面中看出風力發(fā)電機的故障部位，以便及時做出判斷并加以維修。本系統(tǒng)的開發(fā)為實現(xiàn)風力發(fā)電機的三維可視化狀態(tài)監(jiān)測奠定了基礎。
　　本文仿真系統(tǒng)采用OpenGL技

3、術，在Windows環(huán)境下以Visual C++為開發(fā)工具進行開發(fā)。通過曲面造型與三角網格法建立了物體模型，并且對模型進行了光照、材質、紋理等特殊效果處理，使得模型更加具有真實感。然后，根據(jù)機組零部件之間的約束及運動關系，對零部件模型進了裝配和運動學建模。本系統(tǒng)還通過網絡通信對風電機組運行參數(shù)進行了在線傳輸，利用這些數(shù)據(jù)來實現(xiàn)機組的運動仿真及狀態(tài)顯示。同時系統(tǒng)還設置了預警功能，能夠在仿真界面中顯示出故障部件及故障類型。
　　最后，