风机的翻新和改造

双馈异步发电风力机中电力设备(不限生产厂家)的改造及剩余寿命评估

本项目旨在延长风力机组中电力设备的寿命以及更好地预测电力设备可能出现的故障,以准备相应的风机维护方案(类似齿轮箱维护)。为了更好的研究故障原因,必须开发一套毫秒级精度的风机电力信号测量系统。这套测量系统在下一阶段将扩展开发为不局限某一风机品牌的风机电力设备监控系统,用于旧风机的改造。基于本项目的研究还将开发出一台补偿变流器的样机,用于上述测量系统以及旧风机的改造。

合作伙伴: http://www.ialb.uni-bremen.de, http://www.windrad-online.de, http://www.windguard-certification.de 和 http://www.freqcon.com

项目负责人

不莱梅大学
物理/电子系
电力驱动及电力设备研究所
Bernd Orlik 教授
Tel. 0421 218 62680
E-Mail: b.orlik@ialb.uni-bremen.de

Bundesministerium für Wirtschaft und Energie

WALiD

海上风机的功率与风机叶片的表面积成正比。大吨位叶片由于运行时受力很大,因此对叶片的制造材料要求很高。此外,叶片材料还要考虑经济性和可回收性。在WALiD项目里重点是研究叶片加工时使用的热粘合材料及其工艺。欧洲研究基金会出资3,964,797欧元委托9家单位研发海上风机叶片制造用的材料。本项目是欧洲第7次科技合作会议上所确定的。
WALiD-Postcard

开发一款海上风机设计软件

本项目由梅克伦堡州经济部资助,目的根据给定的海上参数(风况、海浪、水深、海底土质等)开发一款设计海上风机支撑结构的软件。本软件应根据风机种类给出最优化的支撑结构方案,不仅可以单独运行,也可以作为模块嵌入其他大型运算软件。

海上风机的支撑结构主要形式有重力式基础、单桩钢管基础、筒形基础、多桩基础,导管架式基础。不同的支撑形式对应不同的参数组。这些参数将复杂的几何力学模型简化为多个自由度的运算,并可根据外部信息优化支撑结构。

本软件模拟了海底土壤和风机基础结构的相互作用。对于海上风机重力式基础,软件采用的模型基于陆上风机基础。对于多桩基础,海底土壤信息被换算为基础弹性刚度。对于导管架式基础,软件将其换算为单桩钢管基础,并输入P-Y曲线以代表土壤的非线性特性。此外,该软件可将支撑结构与风机塔筒一体化模拟,以优化风机的整体结构。

WintLES 研发配备具有提升能源转换率电力设备的风力发电机

海上风电场是能源革命的重要组成部分。由于在恶劣的气候条件下不可能在海上对风机进行长时间的维护,因此海上风机的可靠性非常重要。Windrad公司与不莱梅大学及Converteam公司一起开发了一款智能软件。这款软件通过测量不同风况下风机的载荷,可以有效地降低停机时间、优化维护工作和延长风机寿命。

本项目由德国联邦政府教育与研究部出资500.000欧元,是“可提高能源效率的工业电子设备“ 合作项目的子项目。

本项目将测量风机输出功率并通过软件进行数据分析。不莱梅大学的Bernd Orlik教授说:“借助智能软件,我们可以更好的观察并理解风机受到的风力载荷“。因此,我们可以更早的发现风机可能出现的故障隐患,并在故障发生前及时安排维护工作。此外,本软件可以通过控制输出功率降低某些风机部件的风力载荷(比如在阵风情况下),甚至避免部件发生故障。“风机可以更加经济的运行“。 风机监测的数据将通过互联网提供给风场管理单位并在此进行数据分析。经过细微改动本项目的研究成果也可适用于多数已运行风机。

Wint-LES

在离地80米高度工作:图中是风机的核心部件。风机的整个传动链都位于机舱内(资料来源:不莱梅大学机电系)。

其他信息:

2012德国风电年会

pdficon_large 具备先进电力设备用作载荷分析的风力发电机-发表文章(0.98 mb)

2014欧洲风电年会

pdficon_large 风机电力设备用于载荷分析的组件设计-发表文章 (1.180 mb)

pdficon_large 风机电力设备用于载荷分析的组件设计-海报 (3.010 mb)

FP7-WAUDIT (2009-2013)

WAUDIT项目在2013年10月正式结束。23名由Marie Curie基金会资助的学生在多个会议和专业杂志上发表了超过100篇文章。Windrad公司作为合作伙伴参与了本项目,并帮助一名学生的将其理论研究付诸于工业实践。Windrad公司的多名员工对本项目做出了贡献。