基于設計流程的風力發電機組傳動系統動力學認證—風電機組傳動系統

　　宣安光：非常感謝，下一個是北京見恒認證中心有限公司的程人杰先生，介紹了一下基于設計流程的鋒利發電機組傳動技術。
　　程人杰：大家下午好，我今天下午的演講題目是基于設計流程傳動系統動態特性認證。
　　我的演講議題主要是以下兩個方面，一個是分析流程，還有我們的示范項目。以及繼續開展的前瞻性研究。根據這個風力發電機的氣動原理，要提高發電機組的容量和傳動規模。由于大輪葉片和塔架以及引發的振動，傳統的部件慣性增加，高度降低，將整個的機組集中供應的頻率也會向低頻率的方向去延伸。大容量機組的系統，更適合振動的影響，而在早期的風電機組設計的載荷計算中，進行了比較簡化的計算方式。這樣的簡化的建模無法獲得準確的載荷情況，很多的設計都是采用了一些外推，或者是說功能假設的方式來獲得的載荷。那么經過了設計的發展，其實發現在很多的風向中傳動系統發生了破壞，很多的載荷計算會不準。不準的原因是在于載荷計算的時候，對于傳動系統沒有進行高度的建模，從而無法獲得比較有效的，或者是說接觸比較高的傳動系統的載荷，需要有一套更好的或者是說更能面向實際的風電機組的傳動系統的動態設計方案和方法。
　　首先我們看一下動力學建模的概念，可以構建關鍵部件載荷計算，整機的模型，包括詳細的傳動系統的建模，利用動力學建模技術我們可以進行關鍵部件載荷計算，動強力校核，系統動態特性評估等。使用發電機組多半設計的認證方法的優勢在于能夠幫助我們的企業和業主極大的縮減成本和研發的時間。目前國外許多知名的風力發電機組認證公司已經強制動力學認證，而我們目前國內的業主和廠商也在不斷的研究涉及動力學分析的相關技術。基于此認證中心在目前的風力發電機組設計認證范圍內的工作。這是從2011年開始認證中心聯合了西門子集團開展了科研項目，來進行該項目的技術儲備。這兩個項目中我們總結出了特性的認證流程。那么在這個過程中首先我們的廠商向我們提供機組的主要設計參數和模型。我們進行構建模型和廠商提供了檢查。其次我們會進行傳動系統的動力決策分析，最后撰寫評估報告，那么在接到流程中，我們制訂了相應的規范來保證流程的實施和有效性的開發。這個規范是我們傳動系統的分析規劃，這個規范包括了三個部分第一個是包括了部件力學模型建模，還包括了傳動系統的計算與分析，還有傳動系統的振動檢查規范，在國外，包括美國和歐盟的許多項目，都在進行相關技術的研發。而且我們看一下傳動系統動力學的建模的規范。對于傳統系統的主要的部件，葉片，主軸等等主要的機構我們都制定了相應的標準和規范來保證部件建模的有效性和精確性。分析的過程中我們指定了特殊的工況，因為風機在運行中會遭遇很多的工況，但是我們選擇了一些特定的工況，詳細的評估機組的特性。那么通過傳動系統的特性的檢查來評估機組的振動要求是否符合相應的標準。那么以我們與南車風電事業部合作的示范項目為例我來詳細的向大家介紹一下認證流程。首先是進行部件的力學建模。以主軸為例，首先提交模型，然后進行模態的縮減，形成可以表述構建力學特性的模態模型。對于傳動系統的主要的部件都要進行相應的力學簡化建模來描述這些特性。那么整個部件進行力學建模之后，進行動力學的原理進行零部件的裝配來形成一套完整的動力學模型。在完整的一個傳統系統動力學之后首先進行第一步是模態計算，通過一個圖來分析機組的運行過程中可能存在的共振點。