| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 主要符号表 | 第15-17页 |
| 1 绪论 | 第17-31页 |
| 1.1 论文研究背景及意义 | 第17-20页 |
| 1.2 风力发电机组故障诊断技术 | 第20-25页 |
| 1.2.1 风电齿轮箱和发电机常见故障类型 | 第20页 |
| 1.2.2 基于CMS的风力发电机组故障诊断 | 第20-22页 |
| 1.2.3 基于SCADA的风力发电机组故障诊断 | 第22-25页 |
| 1.3 风力发电机组热特性研究 | 第25-28页 |
| 1.3.1 齿轮箱 | 第26页 |
| 1.3.2 发电机 | 第26-28页 |
| 1.4 论文研究内容和结构 | 第28-31页 |
| 2 风力发电系统理论模型 | 第31-46页 |
| 2.1 风速 | 第31-34页 |
| 2.1.1 风速的威布尔分布 | 第31-32页 |
| 2.1.2 四分量风速模型 | 第32-34页 |
| 2.2 风轮 | 第34-35页 |
| 2.3 传动系统 | 第35-36页 |
| 2.4 发电机 | 第36-37页 |
| 2.5 机组控制策略 | 第37-40页 |
| 2.6 机组运行特性仿真 | 第40-45页 |
| 2.6.1 风力发电机组运行曲线 | 第40-41页 |
| 2.6.2 恒风速下机组运行特性 | 第41-42页 |
| 2.6.3 变风速下MPPT转速控制的机组特性 | 第42-44页 |
| 2.6.4 变风速下MPPT转矩控制的机组特性 | 第44-45页 |
| 2.7 本章小结 | 第45-46页 |
| 3 风力发电机组齿轮箱热分析 | 第46-64页 |
| 3.1 齿轮箱结构 | 第46-48页 |
| 3.1.1 平行齿轮传动 | 第47页 |
| 3.1.2 行星齿轮传动 | 第47-48页 |
| 3.2 齿轮箱功率损耗 | 第48-57页 |
| 3.2.1 齿轮传动的功率损耗 | 第49-53页 |
| 3.2.2 滚动轴承的功率损耗 | 第53-55页 |
| 3.2.3 齿轮箱搅油损耗 | 第55-56页 |
| 3.2.4 其他功率损耗 | 第56-57页 |
| 3.3 齿轮箱热平衡分析 | 第57-59页 |
| 3.3.1 齿轮箱表面散热 | 第57-59页 |
| 3.3.2 润滑、冷却系统散热 | 第59页 |
| 3.3.3 齿轮箱部件升温 | 第59页 |
| 3.4 齿轮箱效率计算 | 第59-62页 |
| 3.5 润滑油温升计算 | 第62-63页 |
| 3.6 本章小结 | 第63-64页 |
| 4 基于等效热网络方法的风力发电机热分析 | 第64-89页 |
| 4.1 双馈异步风力发电机功率损耗分析 | 第65-67页 |
| 4.2 双馈异步风力发电机等效热网络模型 | 第67-78页 |
| 4.2.1 发电机热模型构建 | 第67-68页 |
| 4.2.2 传热基本理论 | 第68-69页 |
| 4.2.3 肋片热阻 | 第69-70页 |
| 4.2.4 定子热阻 | 第70-74页 |
| 4.2.5 转子热阻 | 第74-77页 |
| 4.2.6 机壳热阻 | 第77页 |
| 4.2.7 其他热阻 | 第77-78页 |
| 4.3 双馈异步风力发电机的对流换热系数 | 第78-83页 |
| 4.3.1 机壳 | 第79-80页 |
| 4.3.2 端部空间 | 第80-81页 |
| 4.3.3 气隙 | 第81-83页 |
| 4.4 等效热网络模型求解 | 第83-88页 |
| 4.4.1 热平衡方程组 | 第83-84页 |
| 4.4.2 模型参数及求解 | 第84-86页 |
| 4.4.3 变工况下的风力发电机温度分析 | 第86-88页 |
| 4.5 本章小结 | 第88-89页 |
| 5 风力发电机组故障诊断的仿真研究 | 第89-115页 |
| 5.1 风力发电机组的非线性状态预测 | 第90-101页 |
| 5.1.1 扩展卡尔曼滤波 | 第90-92页 |
| 5.1.2 无迹卡尔曼滤波 | 第92-97页 |
| 5.1.3 EKF和UKF对比 | 第97-101页 |
| 5.2 基于UKF的风力发电机组故障诊断 | 第101-113页 |
| 5.2.1 故障模式的引入 | 第102-106页 |
| 5.2.2 齿轮箱故障诊断 | 第106-107页 |
| 5.2.3 齿轮箱润滑、冷却系统故障诊断 | 第107-109页 |
| 5.2.4 变桨系统故障诊断 | 第109-110页 |
| 5.2.5 发电机冷却系统故障诊断 | 第110-111页 |
| 5.2.6 故障诊断结果对比 | 第111-113页 |
| 5.3 本章小结 | 第113-115页 |
| 6 SCADA系统及数据分析 | 第115-125页 |
| 6.1 SCADA系统介绍 | 第115-116页 |
| 6.2 SCADA数据分析 | 第116-118页 |
| 6.3 基于模型和SCADA数据的风力发电机组故障诊断 | 第118-124页 |
| 6.3.1 齿轮箱故障诊断 | 第120-122页 |
| 6.3.2 发电机冷却系统故障诊断 | 第122-124页 |
| 6.4 本章小结 | 第124-125页 |
| 7 总结与展望 | 第125-128页 |
| 7.1 本文主要工作 | 第125-126页 |
| 7.2 论文创新点 | 第126-127页 |
| 7.3 进一步的研究方向 | 第127-128页 |
| 致谢 | 第128-129页 |
| 参考文献 | 第129-145页 |
| 附录 | 第145-146页 |