Nijs fan Wind Power Network: Abstrakt: Dit papier besjocht de hjoeddeistige status fan 'e ûntwikkeling fan flaterdiagnoaze en sûnensmonitoring fan' e trije wichtige komponinten yn 'e wynturbine-oandriuwketen - gearstalde blêden, gearboxen en generators, en vat de hjoeddeistige ûndersyksstatus en haad gear aspekten fan dit fjild metoade.De wichtichste skaaimerken fan 'e fout, foarmen en diagnoaze swierrichheden fan' e trije grutte komponinten fan gearstalde blêden, gearboxes en generators yn wynenerzjy apparatuer wurde gearfette, en de besteande fout diagnoaze en sûnens monitoring metoaden, en as lêste perspektiven foar de ûntwikkeling rjochting fan dit fjild.
0 Foarwurd
Mei tank oan de enoarme wrâldwide fraach nei skjinne en duorsume enerzjy en de oansjenlike foarútgong yn technology foar produksje fan wynenerzjyapparatuer, bliuwt de wrâldwide ynstalleare kapasiteit fan wynenerzjy stadichoan tanimme.Neffens statistiken fan 'e Global Wind Energy Association (GWEC), fan' e ein fan 2018, berikte de wrâldwide ynstalleare kapasiteit fan wynenerzjy 597 GW, wêrfan Sina it earste lân waard mei in ynstalleare kapasiteit fan mear dan 200 GW, en berikte 216 GW , goed foar mear as 36 fan 'e totale globale ynstalleare kapasiteit.%, it bliuwt te behâlden syn posysje as de wrâld syn liedende wynmacht, en it is in wier wynenerzjy lân.
Op it stuit is in wichtige faktor dy't de trochgeande sûne ûntwikkeling fan 'e wynenerzjy-yndustry hinderet, dat wynenerzjyapparatuer in hegere kosten per ienheid enerzjyútfier fereasket dan tradisjonele fossile brânstoffen.Nobelpriiswinner yn Natuerkunde en eardere Amerikaanske sekretaris fan enerzjy Zhu Diwen wiisde op de strangens en needsaak fan grutskalige garânsje foar operaasje fan wynenerzjyapparatuer, en hege eksploitaasje- en ûnderhâldskosten binne wichtige problemen dy't op dit fjild moatte wurde oplost [1] .Apparatuer foar wynenerzjy wurdt meast brûkt yn ôfstângebieten as offshoregebieten dy't net tagonklik binne foar minsken.Mei de ûntwikkeling fan technology bliuwt wynenerzjyapparatuer ûntwikkelje yn 'e rjochting fan grutskalige ûntwikkeling.De diameter fan wynenerzjyblêden bliuwt te ferheegjen, wat resulteart yn it fergrutsjen fan de ôfstân fan 'e grûn nei de gondel dêr't wichtige apparatuer ynstalleare is.Dit hat grutte swierrichheden brocht foar de eksploitaasje en ûnderhâld fan wynenerzjyapparatuer en hat de ûnderhâldskosten fan 'e ienheid opstutsen.Fanwegen de ferskillen tusken de algemiene technyske status en wynparkbetingsten fan wynenerzjyapparatuer yn westerske ûntwikkele lannen, bliuwe de eksploitaasje- en ûnderhâldskosten fan wynenerzjyapparatuer yn Sina in heech oanpart fan ynkomsten rekkenje.Foar onshore wynturbines mei in libbensdoer fan 20 jier, de ûnderhâldskosten.foar offshore wynmûneparken is it oanpart sa heech as 20% ~ 25%[2].De hege eksploitaasje- en ûnderhâldskosten fan wynenerzjy wurde benammen bepaald troch de eksploitaasje- en ûnderhâldsmodus fan wynenerzjyapparatuer.Op it stuit nimme de measte wynmûneparken de metoade fan regulier ûnderhâld oan.Potinsjele flaters kinne net ûntdutsen yn 'e tiid, en werhelle ûnderhâld fan yntakt apparatuer sil ek tanimme operaasje en ûnderhâld.kosten.Derneist is it ûnmooglik om de boarne fan 'e fout yn' e tiid te bepalen, en kin allinich ien foar ien wurde ûndersocht troch in ferskaat oan middels, dy't ek enoarme operaasje- en ûnderhâldskosten bringe.Ien oplossing foar dit probleem is it ûntwikkeljen fan in struktureel sûnensmonitoring (SHM) systeem foar wynturbines om katastrophale ûngemakken te foarkommen en de libbensdoer fan wynturbines te ferlingjen, dêrmei de kosten fan enerzjyútfier fan ienheid fan wynenerzjy te ferminderjen.Dêrom, foar de wynenerzjy yndustry It is ymperatyf te ûntwikkeljen SHM systeem.
1. Aktuele status fan kontrôlesysteem foar wynenerzjyapparatuer
D'r binne in protte soarten struktueren foar wynenerzjyapparatuer, fral ynklusyf: asynchrone wynturbines mei dûbele fieding (wynturbines mei fariabele snelheid mei fariabele pitch), syngroane wynturbines mei permaninte magneten mei direkte oandriuwing, en syngroane wynturbines mei semi-direkte oandriuwing.Yn ferliking mei wynturbines mei direkte oandriuwing, omfetsje dûbele asynchrone wynturbines gearbox apparatuer mei fariabele snelheid.Syn basisstruktuer wurdt werjûn yn figuer 1. Dit soarte fan wyn enerzjy apparatuer goed foar mear as 70% fan it merkoandiel.Dêrom beoardielet dit artikel benammen de diagnoaze fan fouten en sûnensmonitoring fan dit soarte wynkrêftapparatuer.
Figure 1 Basisstruktuer fan dûbel-fed wynturbine
Wynkrêftapparatuer wurket de klok rûn ûnder komplekse wikseljende lesten lykas wynstjitten.De hurde tsjinstomjouwing hat de operaasjefeiligens en ûnderhâld fan wynenerzjyapparatuer serieus beynfloede.De wikseljende lading wurket op 'e wynturbinebladen en wurdt oerbrocht troch de lagers, assen, gears, generators en oare komponinten yn' e oerdrachtketen, wêrtroch't de oerdrachtketen ekstreem gefoelich is foar mislearring tidens tsjinst.Op it stuit is it tafersjochsysteem wiidweidich foarsjoen fan wynenerzjyapparatuer it SCADA-systeem, dat de bestjoeringsstatus fan wynenerzjyapparatuer kin kontrolearje, lykas stroom, spanning, netferbining en oare betingsten, en hat funksjes lykas alaarms en rapporten;mar it systeem kontrolearret de status De parameters binne beheind, benammen sinjalen lykas aktuele, voltage, macht, ensfh, en der is noch in gebrek oan trillingsmonitoring en flater diagnoaze funksjes foar wichtige komponinten [3-5].Bûtenlânske lannen, benammen westerske ûntwikkele lannen, hawwe lang ûntwikkele apparatuer foar tastânsmonitoring en analysesoftware spesifyk foar apparatuer foar wynenerzjy.Hoewol de technology foar ynlânske vibraasjemonitoring let begon, oandreaun troch de enoarme fraach fan 'e ynlânske wynenerzjy op ôfstân en ûnderhâld fan' e merk, is de ûntwikkeling fan ynlânske tafersjochsystemen ek in faze fan rappe ûntwikkeling yngien.De yntelliginte flaterdiagnoaze en betiid warskôgingsbeskerming fan wynenerzjyapparatuer kinne de kosten ferminderje en de effisjinsje fan wynenerzjy-operaasje en ûnderhâld ferheegje, en hat in konsensus krigen yn 'e wynkrêftsektor.
2. Main flater skaaimerken fan wyn enerzjy apparatuer
Wynkrêftapparatuer is in kompleks elektromeganysk systeem dat bestiet út rotors (bladen, hubs, pitch-systemen, ensfh.), Lagers, haadassen, gearboxen, generators, tuorren, giersystemen, sensoren, ensfh. Elke komponint fan in wynturbine wurdt ûnderwurpen oan wikseljende loads tidens tsjinst.As de tsjinsttiid tanimt, binne ferskate soarten skea as mislearrings ûnûntkomber.
Figure 2 De reparaasjekostenferhâlding fan elke komponint fan wynenerzjyapparatuer
Figure 3 De downtime ratio fan ferskate ûnderdielen fan wyn enerzjy apparatuer
It kin sjoen wurde út Figure 2 en Figure 3 [6] dat de downtime feroarsake troch blêden, Fersnellingsbak, en generators goed foar mear as 87% fan de totale unplanned downtime, en ûnderhâld kosten goed foar mear as 3 fan de totale ûnderhâld kosten./4.Dêrom binne yn 'e tastânsmonitoring, foutdiagnoaze en sûnensbehear fan wynturbines, blêden, versnellingsbakken en generators de trije wichtige komponinten dêr't oandacht oan moat wurde betelle.It Profesjonele Komitee foar Windenerzjy fan 'e Sineeske Renewable Energy Society wiisde yn in enkête fan 2012 oer de operearjende kwaliteit fan nasjonale wynenerzjyapparatuer[6] oan dat de mislearringstypen fan wynenerzjyblêden benammen kraken, bliksemynfallen, brekken, ensfh., en de oarsaken fan mislearring omfetsje ûntwerp, Sels en eksterne faktoaren tidens de yntroduksje- en tsjinststadia fan produksje, fabrikaazje en ferfier.De haadfunksje fan 'e fersnellingsbak is stabyl gebrûk fan wynenerzjy mei lege snelheid foar enerzjyopwekking en it fergrutsjen fan de spilsnelheid.Tidens de wurking fan 'e wynturbine is de gearbox mear gefoelich foar mislearring troch de effekten fan wikseljende stress en ynfloedlast [7].Algemiene fouten fan gearboxen omfetsje gearfouten en lagerfouten.Fersnellingsbakfouten komme meast út lagers.Lagers binne in wichtige komponint fan 'e Fersnellingsbak, en har mislearring feroarsaket faak katastrofale skea oan' e Fersnellingsbak.Bearing mislearrings benammen befetsje wurgens peeling, wear, breuk, lijm, cage skea, ensfh [8], ûnder hokker wurgens peeling en wear binne de twa meast foarkommende falen foarmen fan rolling lagers.De meast foarkommende gearfouten omfetsje slijtage, oerflakwurgens, brekken en brekken.De fouten fan it generatorsysteem binne ferdield yn motorfouten en meganyske fouten [9].Mechanyske mislearrings omfetsje benammen rotorfalen en lagers.Rotorfalen omfetsje benammen rotorûnbalâns, rotorbreuk, en losse rubberen mouwen.De soarten motorfouten kinne wurde ferdield yn elektryske flaters en meganyske flaters.Elektryske flaters befetsje koartsluting fan de rotor / stator coil, iepen circuit feroarsake troch brutsen rotor bars, generator oververhitting, etc .;meganyske fouten omfetsje oermjittige generatorvibraasje, oerverhitting fan lagers, skea oan isolaasje, serieuze wear, ensfh.
Posttiid: Aug-30-2021
