大型风电机组故障模式统计分析及故障诊断

【摘要】： 近年来,随着投产风电机组的不断增加,发电第三产业即风电机组的运行、可靠性研究、维护与维修等将成为行业新的增长点。其中,风电机组的故障分析与故障诊断能够为运行、备品备件管理、维护与设计人员提供宝贵的指导意见。本文综合应用这两种方法对风电机组及其子系统进行可靠性分析与故障诊断。 首先,从风电机组的可靠性分析入手,重点研究了风电机组的故障分析方法及其应用,将FTA、FMEA、FMECA等方法应用到风电机组的故障分析上。然后,对风电场实际运行机组的故障模式进行统计与分析,从中找出故障规律,分析故障原因与故障影响,并提出相应的处理措施。最后,研究故障诊断新方法的应用,开发风电机组的状态监测及故障诊断系统,并应用于试验台。 【关键词】：大型风电机组 故障模式 故障统计与分析 故障诊断
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM315
【目录】：

• 中文摘要3
• 英文摘要3-6
• 第一章 引言6-13
• 1.1 选题背景及其意义6-8
• 1.2 国内外研究现状8-11
• 1.2.1 故障模式与可靠性研究现状8-10
• 1.2.2 故障诊断的研究现状10-11
• 1.3 本文研究内容11-13
• 第二章 大型风电机组基本结构及典型故障13-22
• 2.1 风轮14
• 2.2 变桨系统14-16
• 2.3 齿轮箱16-17
• 2.4 制动系统17-18
• 2.5 偏航系统18-19
• 2.6 电气系统19
• 2.7 控制系统19-20
• 2.8 发电机20
• 2.9 传感器20-21
• 2.10 塔架、地基和机舱21-22
• 第三章 大型风电机组的故障分析22-72
• 3.1 故障分析的基本理论22-32
• 3.1.1 故障模式及后果分析(FMEA)22-29
• 3.1.2 故障模式、后果与严重度分析(FMECA)29-30
• 3.1.3 故障树分析(FTA)30-32
• 3.2 大型风电机组故障的FMEA分析32-40
• 3.3 风电机组液压系统的故障树分析40-43
• 3.4 基于风场实测数据GE1.5MW风电机组故障模式统计与分析43-72
• 3.4.1 风电场及统计数据描述43-44
• 3.4.2 GE1.5MW风电机组基本结构及工作原理44-46
• 3.4.3 GE1.5MW风电机组整机故障统计与分析46-50
• 3.4.4 GE1.5MW风电机组各子系统故障模式统计与分析50-66
• 3.4.5 GE1.5MW风电机组故障对停机和发电量的影响66-72
• 第四章 大型风电机组故障诊断方法研究及系统开发72-86
• 4.1 故障诊断基本理论方法72-73
• 4.2 基于小波分析齿轮故障诊断实验研究73-79
• 4.2.1 小波分析的基本理论73-74
• 4.2.2 齿轮箱故障诊断实例分析74-79
• 4.3 风电机组状态监测及故障诊断系统开发79-86
• 4.3.1 状态监测及故障诊断系统概述79-81
• 4.3.2 风电机组状态监测及故障诊断系统开发81-86
• 第五章 总结与展望86-88
• 5.1 本文总结86-87
• 5.2 论文展望87-88
• 参考文献88-92
• 致谢92-93
• 附录1 风场中风电机组单机年发生故障的统计结果对比93-95
• 附录2 风场中风电机组单机故障严重分析95-99
• 附录3 风场中风电机组各故障类型的故障模式统计结果99-115
• 在学期间发表的学术论文和参加科研情况115

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