| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 1 绪论 | 第12-20页 |
| 1.1 课题研究背景 | 第12-13页 |
| 1.2 风电齿轮箱故障诊断的研究现状及趋势 | 第13-18页 |
| 1.2.1 风力发电机组的系统故障 | 第13页 |
| 1.2.2 风电齿轮箱常见故障及故障诊断的必要性 | 第13-15页 |
| 1.2.3 国内外风力发电机组齿轮箱故障诊断的研究现状及趋势 | 第15-18页 |
| 1.3 本课题的来源、意义以及研究内容 | 第18-20页 |
| 1.3.1 本课题的来源 | 第18-19页 |
| 1.3.2 本课题的研究意义 | 第19页 |
| 1.3.3 本课题的研究内容 | 第19-20页 |
| 2 风力发电机组的整机介绍以及SCADA系统 | 第20-31页 |
| 2.1 风能转换的基本原理 | 第20-23页 |
| 2.1.1 风频谱中可利用的能量 | 第20-21页 |
| 2.1.2 风电机组风功率与扭矩 | 第21-22页 |
| 2.1.3 风电机组叶轮特性 | 第22-23页 |
| 2.2 风力发电机组 | 第23-29页 |
| 2.2.1 塔架 | 第24页 |
| 2.2.2 叶轮 | 第24-25页 |
| 2.2.3 齿轮箱 | 第25页 |
| 2.2.4 功率调节 | 第25-26页 |
| 2.2.5 安全制动系统 | 第26-27页 |
| 2.2.6 发电机 | 第27-29页 |
| 2.3 SCADA监测系统 | 第29页 |
| 2.3.1 SCADA系统的介绍 | 第29页 |
| 2.3.2 数据分析 | 第29页 |
| 2.4 本章小结 | 第29-31页 |
| 3 风电机组仿真模型 | 第31-40页 |
| 3.1 随机风模型 | 第31-32页 |
| 3.2 叶轮空气动力学 | 第32页 |
| 3.3 传动链模型 | 第32-33页 |
| 3.4 发电机模型 | 第33-34页 |
| 3.5 仿真运用的控制策略 | 第34-35页 |
| 3.6 风力发电机组发生故障时的仿真分析 | 第35-36页 |
| 3.6.1 健康状况下的风力发电机组 | 第35-36页 |
| 3.6.2 传动效率下降的风力发电机组 | 第36页 |
| 3.7 结果讨论 | 第36-39页 |
| 3.7.1 风力发电机组的风轮以及发电机力矩 | 第37页 |
| 3.7.2 桨距角变化 | 第37-38页 |
| 3.7.3 输出功率的影响 | 第38-39页 |
| 3.7.4 动态响应的变化 | 第39页 |
| 3.8 本章小结 | 第39-40页 |
| 4 齿轮箱润滑系统的散热过程分析及故障特征预测 | 第40-57页 |
| 4.1 齿轮箱润滑系统的结构 | 第40-41页 |
| 4.2 齿轮传动的润滑 | 第41-44页 |
| 4.2.1 齿轮装置的润滑方式 | 第41-43页 |
| 4.2.2 风电齿轮箱润滑方式的选择 | 第43-44页 |
| 4.3 齿轮箱的能量模型 | 第44-45页 |
| 4.4 风电齿轮箱的热量分析 | 第45-48页 |
| 4.4.1 齿轮箱表面散热 | 第46-47页 |
| 4.4.2 齿轮箱润滑油冷却 | 第47页 |
| 4.4.3 齿轮箱的热平衡计算 | 第47-48页 |
| 4.5 系统故障检测算法的论证 | 第48-50页 |
| 4.5.1 传动效率衰变的系统表征 | 第48-49页 |
| 4.5.2 齿轮箱润滑系统的仿真围 | 第49-50页 |
| 4.6 结果分析 | 第50-53页 |
| 4.6.1 风电机组在稳态风速情况下的输出功率曲线 | 第50-51页 |
| 4.6.2 风电机组随负荷、效率变化时的油温变化 | 第51页 |
| 4.6.3 风电机组在稳态风速情况下的齿轮箱油温变化 | 第51-52页 |
| 4.6.4 风电齿轮箱中输出能量对油温的影响 | 第52页 |
| 4.6.5 外界环境温度对油温的影响 | 第52-53页 |
| 4.7 齿轮箱润滑系统故障的特征预测 | 第53-54页 |
| 4.7.1 风电机组在齿轮箱润滑系统漏油情况下的油温系统表征 | 第53-54页 |
| 4.7.2 风电机组在齿轮箱传动效率衰减和漏油情况下的润滑油温度变化 | 第54页 |
| 4.8 本章小结 | 第54-57页 |
| 5 变速风力发电机组的基本控制策略 | 第57-67页 |
| 5.1 变速风力发电机组的运行区域 | 第57页 |
| 5.2 理想情况下总的控制策略 | 第57-59页 |
| 5.3 变速定桨控制策略 | 第59-61页 |
| 5.3.1 速度控制环 | 第59-60页 |
| 5.3.2 转矩控制环 | 第60-61页 |
| 5.4 PI控制 | 第61-62页 |
| 5.4.1 速度环 | 第61页 |
| 5.4.2 转矩环 | 第61页 |
| 5.4.3 功率环 | 第61-62页 |
| 5.5 控制策略的影响 | 第62-66页 |
| 5.5.1 效率衰减的表征 | 第62页 |
| 5.5.2 风轮力矩的变化 | 第62-64页 |
| 5.5.3 功率曲线 | 第64-65页 |
| 5.5.4 控制策略对油温的影响 | 第65-66页 |
| 5.6 本章小结 | 第66-67页 |
| 6 结论与展望 | 第67-69页 |
| 6.1 主要结论 | 第67-68页 |
| 6.2 后续研究工作展望 | 第68-69页 |
| 致谢 | 第69-70页 |
| 参考文献 | 第70-74页 |
| 附录 | 第74页 |
