基于激光测振的海上风电齿轮箱在线监测系统

海上风力发电机组的运维受潮汐、台风和团雾等海况影响,维护难度大,作业时间短。风电齿轮箱是海上风力发电机组重要的传动机构,其可靠平稳运行对海上风力发电的安全性和经济性起着至关重要的作用。基于激光测振技术,搭建海上风电齿轮箱在线监测系统,结合齿轮箱的结构组成和故障特征研究现场测点分布,阐述振动信号分析方法,为海上风电齿轮箱的运行状态的判断和潜在故障的预警提供了技术支撑。

山地风电机组偏航齿轮箱输出端盖脱出故障分析及预防

偏航齿轮箱作为偏航驱动和制动的关键部件,是风机偏航系统核心组件,高海拔山地风电场风向变化频繁,使风机偏航系统启停频繁,载荷难以预测,受瞬间载荷、交变载荷等因素影响,偏航齿轮箱成为风机故障高发部位。本文研究了山地风电场频发风机偏航齿轮箱输出端盖脱出故障,并提出故障产生的原因及可采取的措施以供参考。

2.5MW风电齿轮箱行星轮系啮合相位差对其固有频率的影响

对2.5MW风电齿轮箱低速轴上的行星轮系采用集中参数法建立行星轮系的平移-扭转耦合动力学模型,通过对比在啮合刚度都相等且均取其平均啮合刚度的条件下和3个行星轮在啮合相位差影响下啮合刚度不一致条件下的固有频率,最终得出在啮合相位差影响下不同的啮合刚度组合对行星轮系的低阶固有频率影响较小,对其高阶固有频率的影响比较显著的结论。经过以上对2.5MW风电齿轮箱行星轮系固有频率的分析,能为其动力学分析奠定良好的基础。

风电齿轮箱浮动构件支撑刚度的分析与优化设计

以9 MW海上风电机组两级行星一级平行轴齿轮箱为研究对象,采用集中参数法建立其多体动力学模型,研究各级浮动太阳轮和内齿圈的支撑刚度对两级行星轮系均载特性和浮动构件振动特性的影响,基于正交试验法得到支撑刚度对传动轴振动的影响规律并对其进行优化设计。研究结果表明:综合考虑浮动构件的影响,在两级均载系数对支撑刚度敏感的区间内,浮动构件支撑刚度显著影响齿轮箱的振动特性;与仅考虑齿轮箱均载特性相比,优化后齿轮箱整体振动指标降低8.9%。

风电机组齿轮箱维护与检修案例

随着风电行业的发展,国内第一批变桨距异步风电机组普遍已装机运行超过10年,其中齿轮箱作为传动系统中最重要的一环,长期工作在大扭矩、高转速并伴有阵风冲击过载的工况下,对齿轮箱的维护与检修成为其延长使用寿命、保证安全稳定运行的关键。文章分析了齿轮箱常见故障及原因,提出了齿轮箱维护检修建议。

基于灰色理论的海上风电机组齿轮箱故障模式及影响分析

针对传统方法未能考虑海上风电机组进行故障模式及影响分析的不确定性、无法得到准确的故障模式及其风险等级的缺陷,采用模糊方法和灰色理论能够为其运行维护期间的状态评定和预防性维修提供理论依据。采用模糊术语集描述故障模式及影响分析方法中的三个基本变量——发生概率、严重程度和探测度,并选择三角模糊数进行模糊语言术语的定量计算和隶属函数的反模糊化,计算所有故障模式的灰色关联度,考虑故障模式的各决策因素之间的相对重要度,从而进行风险排序。以海上风电机组齿轮箱为例的分析结果表明,计算模型比传统方法更能准确辨识海上风电机组故障,优化维修资源的配置。

基于遗传算法的海上风电机组齿轮箱体积优化

以增速比为97的某5 MW海上风电机组齿轮箱为研究对象,综合考虑各级行星轮、太阳轮、齿圈以及传动轴体积,对各级传动轴进行高可靠性强度、刚度校核,建立以各级增速比为变量、以齿轮箱最小体积为优化目标的数学模型;利用遗传算法对两级行星一级平行轴齿轮箱(A_(i)A_(j)B)的增速比进行优化,深入研究A_(i)A_(j)B中行星轮数目及排布方式对齿轮箱能量密度的影响。由仿真结果可知:齿轮箱的最佳设计方案为A_(i)A_(j)B,且三级增速比分别为3.198、5.758、5.268时,齿轮箱体积最小,为5.793 m^(3)。

基于改进GRU的海上风电机组齿轮箱故障诊断

为提高风电机组中齿轮箱故障诊断的准确性,提出一种在门控循环单元(GRU)神经网络中引入注意力机制进行风电机组齿轮箱油温预测的方法,充分挖掘数据参量中的关联关系,以提高模型预测的准确性。针对模型预测的残差,采用一种基于粒子群算法的自适应阈值方案进一步实现对风电机组齿轮箱油温异常的诊断,引入自适应阈值能提高模型诊断的灵敏度。针对江苏某海上风电场实际运行的SCADA数据进行仿真分析和验证,结果证明采用该方法能较早地判断出风电机组齿轮箱的异常状态。

国内风电齿轮箱的发展状况及市场前景

主要针对国内的风电齿轮箱发展状况,分析现阶段增速器发展的主流机型以及旧机型的运维发展,提出目前低风速大叶片齿轮箱存在的问题,并根据增速器的发展,提出海上风电齿轮箱的发展前景。

风电机组齿轮箱渗漏油原因分析及解决方案

分析NEG-micon750kW风电机组齿轮箱渗漏油原因。使用自制工装拆卸,高效、优质地解决齿轮箱二轴轴套向外渗漏油问题,排除由于渗漏油导致的设备故障、作业环境油污等隐患。

海上风力发电机组齿轮箱更换方案实例分析

近年来海上风电得到了迅速地发展。截至2019年3月底,我国海上风电累计并网容量达到414万千瓦,核准容量3153万千瓦(不含广东省已核准深水区项目2200万千瓦),目前已形成存量大且增量大的形势。由于运行工况条件复杂多变,风电机组故障时有发生,其中核心传动部件齿轮箱因其尺寸大、附件多且在传动链中的重要作用,具有故障率高、故障停机时间长等特点。

江苏1500千瓦风电齿轮箱产业化项目通过验收

江苏省科技成果转化专项资金项目“1500kW以上风力发电机组主传动齿轮箱关键技术开发及规模产业化”，日前通过江苏省科技厅、江苏省财政厅联合组织的专家验收。

主轴集成型风电齿轮箱输入级行星架加工工艺研究

叙述了主轴集成型风电齿轮箱内输入级行星架的加工工艺。对比了不同结构风电齿轮箱输入级行星架的区别,对输入级行星架加工难点进行研究,确定了主轴集成型输入级行星架的最终工艺流程,并在实际生产中得到应用与验证。

3MW风电机组升压变压器高压侧接线形式的探讨

通过对风电场3MW风电机组升压变压器典型接线及传统箱变接线的对比分析,结合主要元器件产品研发情况的调研,提出了简单经济可靠的3MW风机箱变接线形式,并充分论述了其与典型接线的优缺点对比。

基于GRU和注意力机制的海上风机齿轮箱状态监测

海上风电机组齿轮箱运行状态的有效监测和及时预警对海上风机运维工作具有重要意义。为此,提出一种基于门控循环单元(Gated Recurrent Unit,GRU)和注意力机制的海上风电机组齿轮箱状态监测方法。在训练阶段,通过注意力机制自动提取海上风电SCADA数据集输入参量与目标建模参量间的关联关系,同时采用GRU网络提取数据间的时序依赖关系,进而建立风电机组齿轮箱的正常行为模型。在测试阶段,采用指数加权移动平均值(Exponentially Weighted Moving-Average,EWMA)控制图对目标建模参量实际值和模型预测值间的输出残差进行监控,实现海上风机齿轮箱运行状态的实时监测和预警。最后基于东海大桥海上风电场真实数据对所提方法的有效性和优越性进行了验证。结果表明:所提方法对故障和正常运行条件下的海上风电机组齿轮箱状态均可进行有效监测,且相比现有陆上风机状态监测方法具有更高的精度和可解释性,并能更早地揭示故障趋势。

半直驱永磁式海上风电机组的发展

半直驱永磁式全功率变流风电机组是由变桨距风轮驱动中速齿轮箱,再由齿轮箱驱动中速永磁发电机发电,通过全功率变流器向电网馈电的风电机组。目前,这种风电机组在陆上风电场和海上风电场都有应用。陆上风电场应用的主要是5 MW以下功率的半直驱永磁式全功率风电机组,海上风电场应用的主要是5 MW及以上功率的半直驱永磁式风电机组。近年来,欧洲海上风电场已批量应用8 MW及以上功率的半直驱永磁式全功率变流发电机组。

迎风而上回首听“风”—射阳国际海上风电产业新城建设回眸

大连重工总投资10亿元,年可实现销售10亿元、税收4000万元,各类原材料和设备已经进场;中车二期碳纤维风电叶片总投资10亿元,年可实现开票销售15亿元、税收1亿元、12月份投产;远景二期、ZF齿轮箱项目,总投资5亿元,两个项目年可实现销售103亿元、利税10.5亿元、11月份投产……

通过集成创新出征全球市场

最近刚刚举行了一个国际论坛,主题是＂海上风电,中国装备、中国技术、世界分享＂,在国内引起了比较大的反响。风电装备是继高铁之后,中国走向世界的一个重大的装备。中船重工做风电集成创新,通过消化吸收再创新。同时,我们致力于军民融合,创造更多的机会。

绿色会展的金色看点

近年来,随着中国风电市场的蓬勃发展,国内风电会展也开始"风生水起"。据不完全统计,仅2011年初到现在,国内就举办了7场风电专题大型国际会展,另有十几场风电产业的新能源和可再生能源主题会展。中国的绿色风电会展到底是风行一时,还是可以经历暴风骤雨,历久弥新,为中国新能源及可再生能源行业带来叱咤国际风能舞台的金色未来?

信息与资料

国内首台5MW国产化海上风电机组下线近日,国内首台5 MW国产化海上风电机组——华能-海装171-5 MW机组成功下线。该机组由中国船舶集团旗下中国海装与中国华能联合研制。聚焦国产化风电机组研制这一课题,中国海装与中国华能联合对叶片材料、主轴承、齿轮箱轴承等关键技术国产化进行分析,并提出解决措施,通过国产器件选型、国产化器件性能、可靠性及环境适应性测试,确保各关重部件的性能及可靠性满足设计指标。"十四五"期间,大兆瓦机组已成为海上风电发展的必然趋势。