轴承电腐蚀对风电功率的影响研究

作     者：NAY MIN AUNG 

作者单位：华北电力大学(北京) 

学位级别：硕士

导师姓名：夏延秋

授予年度：2023年

学科分类：08[工学] 0807[工学-动力工程及工程热物理] 

主      题：电蚀腐蚀 轴承 磨损和接触电阻 算法 风功率 

摘      要：风力发电已成为最有前途的可再生能源之一,风力发电装机和发电量越来越大。在风力发电机传动系统中,发电机轴承在电力传输和负载支撑中起着至关重要的作用,其中发电机轴承因轴电流引起轴承电腐蚀,导致轴承失效。因此,了解电腐蚀对发电机轴的影响对保证风力发电的可靠性至关重要。主要工作内容和结果如下:1、对因轴电流导致的发电机轴承电蚀损伤的SCADA数据进行分析,发现轴承温度异常变化是电蚀发生的前兆。使用三种算法从高维信息中提取有用的特征信息,并引入发电量预测模型。在现有数据下,风力发电机轴承温度达到100度以上,将导致轴承发生电腐蚀故障。2、采用载流试验机模拟了轴电流轴承表面电腐蚀的发生条件,研究了轴电流对摩擦副的影响。发现当电压为1V时接触电阻达到40mΩ,并且在30分钟后发生电腐蚀。3、基于轴电流损伤和正常风机SCADA数据,采用SVM回归(SVM-reg)、LSTM和ARIMA模型,对比了两类风机的发电量,发现正常的风力发电机在6个月内平均可发电1.68MW,而电蚀导致停机风机的发电不足正常风机的50%。