风力发电机组疲劳载荷测试系统的研究与设计

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1、新疆大学硕士学位论文Y900864摘要对于风力发电机组的设计和制造来说，如何更好的解决其主要机械部件的疲劳损伤问题，始终是一个难题。而在大型风力发电机组的运行和维护过程中，由于其所安装位置不同，运行情况千差万别，再加上天气情况的不确定性。使设计人员、维护人员以及检测人员很难很好的跟踪和了解具体部件的工作和损坏情况。为了改变这种状况，风力发电机组测试系统就应运而生。结合国外风力发电机组检测认证的项目内容，本文选取了主要参数中的疲劳载荷构建了风力发电机组的疲劳载荷测试系统，重点是对风力发电机叶片和塔架做了疲劳载荷分析和寿命预测。疲劳载荷测试系统通过一定的硬件系统采集相关数据，在数据分析方

2、面使用虚拟仪器软件进行数据处理，使用功能强大的LabVIEW软件编程，得到IEC61400-：[3标准中所要求的曲线和图表，最后根据损伤理论得到机械部件的疲劳载荷谱和疲劳寿命的估算方法。关键词：风力发电机组：虚拟仪器：疲劳载荷：雨流法：可靠性：毫0毫3圮新疆大学硕士学位论文ResearchandDesignofFatigueLoadsMeasurementSystemofWindTurbineAbstractHowtodealwithfatigueloadsofmainmechanismofwindturbineisalwaysanimportantprob]emfordesigne

3、rsandmanufacturers．Andfordifferentlocation，variousterrainconditions，withuncertaintyofweather，alltheseincreasedifficultiesforlay—outmenandmaintenancepersonnelwhentheycheckandmeasurementhugewindturbine．Tosolvetheseproblems，peopleinventameasurementsystemofwindturbine．AccordingtoEuropeanstandardofw

4、indturbineauthentication．fatigueloadsareselectedbythisdissertationasthemainsubject，So，asystemoffatigueloadsisdesigned．Asthemostimportantcomponents，loadsandlifepredictionofbladesandtowerofwindturbinearemeasured．Somehardwareareusedtoconstructdataacquisitionsystem，virtualinstrumentareusedtocompile

5、dataprocessingprograms．Justasexpected．accordingtostandardofIEC61400—13，somediagramandcurvearedepictedintheendofdissertation，andprogramcailprovideIifepredictionmethodofwindturbinefromdamagetheoriesintheendofdissertation．Keywords：windturbine：virtualinstrument：fatigueloads：rainflow：reliability新疆大学

6、硕士学位论文第一章绪论风能属于可再生性的绿色能源，利用其发电可以节省大量燃料费用和减少环境污染。作为一种无污染可再生能源，风能已受§U世界各国的高度重视，特别是近年来，各国政府都把大力开发风力发电作为实施可持续发展战略的一项重要举措，我国也己制订了有关政策大力支持风电的发展。中国是世界上风力资源较为丰富的国家之一，据有关专家估计，全国可开发利用的10米高度风能资源约为2．53亿kw。并且随着风力发电技术迅猛发展，其发电成本得到大幅下降，风电己成为可再生能源中发展最成熟的发电方式。近年来我国风力发电虽有发展，但速度太慢，其主要原因是对风电的认识不足，没有把风能作为我国可再生能源的一个重

7、要方面军；其次是目前大型风电设备的关键部件基本全靠进口，设备价格高，上网电价高于火电，在电力市场缺乏竞争力。所以，如果风电设备基本由国内制造，并且能够批量生产，即可使风电设各的价格大幅降低，其单位造价降到5000元／kW以下完全有可能，如果这样上网电价就可能低于煤电，风力发电就会有大发展。然而，风能也具有随机性和间歇性等缺点，并网后对电力系统可靠性带来一定的影响⋯⋯。随着国内生产的风力发电机组容量不断增大，风力发电机组产品顺利通过认证的需求就越来越强烈。对