摘要:针对双馈风力发电机风电场VSC-HVDC的系统接入方式提出了一个控制方案，保障电力系统在波动的风电穿透率下的安全和稳定运行，对整个系统的动态模型分别进行了描述，基于矢量控制系统和虚拟电压坐标定向，对WFVSC稳态的电压控制模块和引入了d-q电流的交叉乘积项的暂态电压控制模块分别进行了设计，用来控制风电场电压的相应部分，同时，考虑交流侧和直流侧的参数变化以及外部扰动，提出了基于Lyapunov稳定性判据的GSVSC改进backstepping控制方案，这两个控制方案构成了本研究所提出的新的控制设计，此外，为验证所提控制方案的性能，假设了3种不同的仿真案例，包含交流和直流侧的参数变化，外部扰动如本地负荷的切入切出，电网电压谐波，通过MATLAB/Simulink软件模拟1台200 MW机组VSC-HVDC并网运行验证，证明了该方案能够提高系统性能，并在文中做了进一步说明。

摘要:由于风力发电机组安装在柔性支撑塔架上，传动链承受着变风向、变载等恶劣工况，其故障率一直较高，成为风电发展的瓶颈。研究考虑风机塔筒摆动与传动链扭转振动的耦合效应，利用集中参数法建立基于柔性支撑的兆瓦级风机传动链耦合动力学分析模型，开展兆瓦级风电机组传动链动态特性研究，揭示其动态特征及变化规律，利用坎贝尔图对潜在共振点进行分析，得到切入转速与传动链之间潜在共振频率。基于Simpack有限元法对传动链动态特性进行分析，验证分析方法的正确性。

摘要:根据坐标转换及力学分析,推导风电机组叶根坐标系和风轮坐标系之间的载荷传递关系，建立更接近实际工况的载荷分析模型。文章以某5 MW风电机组为分析对象，对新分析模型、简化模型和GH Bladed模型进行结果对比，验证该分析模型具有更高的可靠性和精确性；根据机组载荷组成，通过获取坐标转化过程中各组成因素的实例数据，对各组成因素的影响程度进行精确分析，对控制及降低载荷具有重要意义。

摘要:针对风电机组点对点封闭结构和随机非线性问题，提出了风电机组的开放移动控制结构和功率曲线LUT线性化方法。在风电机组的线性化转矩和变桨开放移动控制结构框架里，采用PLCopen移动控制系统设计标准设计风电机组主控系统。基于PLCopen标准的风机主控系统设计方法明确了风机转矩和变桨控制器的设计依据和开发标准，对风电机组的主控系统设计和风机整机控制系统集成有指导意义。

摘要:针对现有风电机组监测系统无法对其传动系统早期故障进行有效诊断的问题，研发了一套基于B/S和C/S混合架构的风电机组传动系统网络化状态监测与故障诊断系统。根据应用需求设计了风电机组传动系统状态监测和故障诊断系统、整体框架和功能模块；结合数据采集设备，基于.ENT和SQL Server平台研发了风电机组传动系统状态监测和故障诊断系统，包括网络化数据采集、远程状态监测、信号分析、故障诊断和数据库服务器等模块。该系统成功应用于某风场风电机组传动系统状态监测和故障诊断。

摘要:为了充分地研究风速波动、风向变化和电网扰动等外部激励对于并网双馈异步风力发电机组影响，利用Simpack与Matlab/Simulink软件为仿真平台，搭建了某MW级风力发电机组联合仿真模型，并结合风电机组在实际运行中的控制策略，对各外部激励与机械系统之间的相互作用关系进行了深入的研究。通过在湍流风条件下的时域计算结果，分析了齿轮副动态啮合力，并求解了在不同外部激励作用下，塔筒产生的振动响应。研究结果为风力机可靠性设计和动态性能优化奠定了基础。

摘要:为机舱测风更加准确，采用计算流体力学仿真方法，以5 MW风力发电机组为例，仿真分析了额定风速10.5 m/s，风轮额定转速11.34 r/min情况下，对比带与不带T型阻流板不同叶片结构对风力发电机组的外流场分布的影响，以及对机舱顶部风速风向仪测量精度的影响。计算结果表明带T型阻流板叶片对于机舱顶部风速仪、风向仪测量精度产生较大影响，建议将风速风向仪位置相对于原位置向前移动0.3 m升高1 m，使风速风向测量精度达到设计要求。

摘要:实际运行环境中，由于风剪、塔影等因素的影响，风轮平面内产生不平衡载荷，导致较大的叶尖变形，增加了叶片疲劳载荷,而统一变桨控制不能有效解决载荷不均匀问题。文中提出基于线性二次型调节和干扰自适应控制技术的独立变桨控制策略。采用风力机仿真分析软件对提出的控制策略进行仿真分析并与统一变桨比较。结果表明，该控制策略降低了风剪条件下风力发电机主要部件所受的载荷，提高了机组运行寿命。

摘要:传动链作为风力发电机组的主要部分，工作在柔性塔架支撑、风向和载荷多变等恶劣的环境下，其振动特性好坏直接影响风机可靠性和使用寿命，成为风电机组最薄弱环节。论文基于SKF的WindCon智能采集系统，以某兆瓦级风力发电机组为例，在正常运行和启、停工况下对传动链的振动进行远程在线检测，得到传动链在各运行工况下的振动特性，并揭示其动态特性变化规律。测试结果表明传动链振动较为复杂，主要表现为系统低频扭转振动和弯、扭、摆构成的复合振动，传动链中主轴、齿轮箱等振动频率主要由转频和各级齿轮啮合频率尤其是高速级齿轮啮合频率构成，并存在被转频调制现象。

摘要:根据德国GL2010国际标准，运用Bladed软件，对某一850 kW的风力机叶片和与之相匹配的风力机发电机组进行建模，并分析其气动额定功率、系统共振等情况，验证叶片运行中的可靠性。分别施加GL标准中的所有工况，对叶片进行仿真计算和比较分析，得到影响叶片气动性能主要是Dlc4.2b、Dlc1.3a等工况，初步建立以叶根载荷为标准的风力机叶片评价体系。此评价体系同样适用于Bladed软件自带的demo叶片模型。以该评价体系为基础，计算850 kW叶片叶根处的极限载荷，得到其挥舞极限载荷为353 663 N·m，比原设计值小了2.5%，进而验证该叶片在运行中安全可靠，同时，验证了载荷评价体系的可靠性。

摘要:分析比较了各种风电主轴承布置和选型的特点，包括使用调心滚子轴承的三点支承布置形式、双列圆锥滚子轴承与圆柱滚子轴承的组合、两个单列圆锥滚子轴承的组合、双列圆锥单轴承等，提出了根据不同的风机结构形式、载荷特点、受力状况、成本、重量等因素来设计轴系布局的思路。研究了影响风电轴承可靠性的综合因素，介绍了风载、传动系和轴承之间的相互作用关系。基于一个轴承可靠性分析的实例，分析了复杂地形的异常风切变和湍流对载荷和轴承失效的影响，发现大量发生风机故障的风场都存在共性，故障机位点的地形和风况条件较复杂，例如机位点坡度陡峭，机位点旁边有山包、陡壁、深谷等不利地形特征，各个机位的相互距离过近，造成较大尾流影响等。这类因素容易产生异常风切变和湍流，导致风载超出轴承的设计载荷。讨论了对风场的地形和风资源进行深入分析研究的方法。

摘要:为了研究风电增速箱的振动特性和辐射噪声，基于轴承支承刚度及齿轮副啮合刚度分析，建立了风电增速箱轴系扭转振动模型，运用Matlab求解振动微分方程，得出轴系扭振频率及对应振型；综合考虑刚度激励、误差激励及冲击激励，建立了风电增速箱动力学有限元模型，仿真得出增速箱的动态响应。以箱体表面节点振动位移为边界条件，建立了增速箱声学边界元模型，采用直接边界元法求解得到箱体表面声压及场点的辐射噪声。结果表明，风电增速箱扭振频率与激励频率及其倍频相差较大，不会出现共振现象；增速箱结构噪声和辐射噪声的峰值主要出现在高速级齿轮啮合频率的二倍频附近。

摘要:基于齿轮系统动力学和Lagrange方程建立了人字行星齿轮传动系统的弯-扭-轴耦合动力学计算模型，并进行动态分析，分析结果对人字行星齿轮传动系统的设计有指导意义。模型中将人字齿轮当作2个斜齿轮来处理，考虑了左右端斜齿轮之间的交错角，轮系的弹性耦合和负载惯性。通过计算获得系统均载系数关系曲线，进而分析左右端斜齿轮之间的交错角和耦合扭转刚度对其的影响。分析结果表明：在左右端斜齿轮之间的交错角为π/2时，两端的均载效果最好；同时左右端斜齿轮之间的耦合扭转刚度对均载的影响不大。

摘要:以某3 MW风电齿轮箱为研究对象，通过导入壳体、齿圈、转架有限元凝聚刚度矩阵，建立基于MASTA的多柔体动力学模型，分析发现箱体在三级齿轮啮合频率附近有最高的动能分布，齿轮箱在高速级齿轮第一阶啮合频率激励下有最大的振动响应，且计算结果和试验测试结果基本符合。该结果可对风电齿轮箱设计阶段进行振动风险规避提供一定计算参考。

摘要:针对风电增速器的动态性能优化问题，以某型号大功率风电增速器齿轮传动系统为研究对象，采用双参数威布尔分布函数作为随机风速来模拟随机风速下的外部激励，依据集中质量法及牛顿第二定律建立了两级行星一级平行轴的大功率风电增速器动力学模型，研究其传动系统的动力学特性。在此基础上，以传动系统体积最小和构件扭转振动加速度振动幅值最小为优化目标，以可靠性和强度等为约束条件进行多目标动态优化设计，优化结果表明：优化后的风电增速器齿轮传动系统不仅实现了轻量化，而且在保证系统可靠度的前提下动态性能也得到了有效改善，达到了减振降噪的目的。

摘要:兆瓦级风电齿轮箱由于运行环境恶劣且载荷工况复杂，齿轮普遍存在微点蚀现象，近年来越来越引起行业内重视。文章以国际微点蚀校核标准ISO/TR15144—1：2010为基础，对影响齿轮微点蚀的齿面粗糙度、变位系数、油温等几个主要因素进行分析，给出合理的推荐值，并开发微点蚀计算软件。结合具体兆瓦级风电齿轮箱设计，提出降低风电齿轮微点蚀风险的具体措施。

摘要:在线接触热弹流润滑的基础上，对风电主齿轮的热弹流模型进行计算，对比了热弹流润滑和ISO/TR 15144—1计算出的最小油膜厚度及微点蚀安全系数。给出不同啮合点的无量纲压力、膜厚、温度分布图。结果表明：使用热弹流润滑理论直接计算风电齿轮箱微点蚀安全系数是可行的；直接使用热弹流润滑理论计算的油膜厚度小于使用ISO/TR 15144—1计算的油膜厚度；风电主齿轮箱齿面受载分析确定修形量时可以不用考虑热弹流润滑引起的压力分布变化及接触形式变化。

摘要:从齿轮接触疲劳强度出发，讨论了提高风电齿轮箱功率密度的几种途径。通过功率分流等形式可大大降低设计的计算载荷；通过优质材料选取、精密热处理控制、喷丸强化等齿面改性技术可有效提高齿轮的疲劳极限应力；采用齿根过渡曲线形貌优化、轮齿修形、齿面超精加工等齿廓改形技术也可明显提高齿轮的承载能力；通过减小最小安全系数或增大齿宽也可有效地减小中心距；通过行星架等零件的结构优化和行星齿轮传动的均载技术，可进一步提高齿轮箱的功率密度。

摘要:针对非圆齿轮精加工难题，提出了一种凸节曲线非圆齿轮蜗杆砂轮磨削方法。将蜗杆砂轮简化为齿条刀，建立齿条刀展成加工凸节曲线非圆齿轮的运动数学模型。根据数控蜗杆砂轮磨齿机结构及展成加工原理，进行机床电子齿轮箱规划，确定主动轴与跟随轴，并利用等弧长加工原理推导出机床同步轴间的同步系数，建立磨削加工联动模型。最后，给出了蜗杆砂轮与非圆齿轮的手动对刀方法，并对蜗杆砂轮安装角、轴向位置及沿齿轮轴向位置参数进行调整。

摘要:分6个阶段回顾了中国风电产业的发展历程，并从法律法规规划、财税电价政策两方面简述了国家风电产业的相关政策，指出这些政策对产业发展起到了重要的支撑和调节作用。用风电装机及增长率、发电量及增长率数据分析了中国风电产业发展现状，用2013年大陆企业国内市场占有率、进入世界风电设备15强的国内8家企业的全球新增装机容量等数据，说明国内风机制造商已经发展壮大起来。分析指出了缺乏顶层设计、弃风限电严重、自主研发能力不足、部分主要零部件依赖进口和风电设备存在质保“困局”五个亟待解决的主要问题。最后分析了风电产业发展前景。

摘要:增速齿轮箱作为风力发电设备的核心部件，其制造质量是保证机组整体性能的关键。风电机组增速箱制造是一个涉及多学科的综合性技术，应充分利用现有技术条件，深入研究工艺基础理论，完善工艺控制方法，促进新技术、新工艺、新材料的应用，真正实现数字化精益制造。文章针对风电机组增速箱结构特点和使用工况，结合工程生产实践，总结风电齿轮箱的工艺技术要求和特点；分析风电齿轮箱齿轮、箱体及行星架等关键零部件的制造技术现状及存在的问题，提出提高加工效率和控制热处理变形的措施，最后介绍风电齿轮箱测试技术。文章对指导风电增速箱制造具有一定工程应用价值。