風能展獨家直播：風電機組軸系扭矩振蕩案例分析與研究—風電機組技術(shù)

　　首先我們從結(jié)構(gòu)特性方面做了一個檢查，這里寫的比較簡單，因為當時有很多人懷疑，是塔架或者機組設計原因，實際沒有達到設計的要求。我們當時提出的方案就是給風機整體做一個頻率測試。主要的原因是什么呢?我們可以從這個公式上可以看到，風機的質(zhì)量是確定的，不太容易隨著外界變化而變化，我們的頻率跟總體剛度有關系，這個是很簡化的式子，但是這個是很適用的。
　　我們當時就確定，如果頻率滿足我們的設計要求，就可以排除結(jié)構(gòu)原因。右面是當時實測的結(jié)果，我們可以看出來，在0.317這個地方有一個尖峰，這個就是結(jié)構(gòu)的自振頻率就是0.317。但是我們設計頻率是0.312，略高于我們的設計頻率，這個就說明，最后塔架和機組的總體剛度是符合我們設計要求的。當時我們?yōu)榱藦氐着懦@個原因，我們測量運行時候風機的頻率情況。停機7臺測下來，數(shù)據(jù)吻合性非常好，都是0.317，運行的時候，我們就測了一臺，因為考慮機組安全性的影響，最后結(jié)果就是振動前后和振動當中并沒有發(fā)生更多損失的情況。我們基本上可以排除是結(jié)構(gòu)方面的問題。
　　接下來的話，我們要排查它的振動源，因為結(jié)構(gòu)方面的問題排除之后就剩下振動源的問題了。振動源的問題，我們充分考慮了振動的特征。因為我們常見的振動源的話，一般最常見的是風輪不平衡，還有高豎軸，高頻振動，電機或者齒輪箱彈性支撐破損，這跟我們觀察的是不相符的。如果風輪不平衡的話，不會出現(xiàn)在我們特定的工況。這跟我們觀察到的現(xiàn)象是完全不符的。如果是軸承和齒輪破損或者彈性支撐的問題也不太可能出現(xiàn)。它也不太可能是普遍性的問題。還有一個它的振幅應該不會達到我們所觀測的這么明顯的效果，當時觀測的話，橫向的振幅大概有2米，兩邊各一米，綜合考慮下來，應該不會有這么大的影響。我們還是做了一些檢查，檢查的結(jié)果也符合我們的預期，這些都沒有發(fā)現(xiàn)問題。
　　最后我我們考慮到，其實我們一開始考慮的方向，但是我們排除了，風輪控制的話，這跟我們觀測到的特征是非常吻合的，如果控制出現(xiàn)問題的話，還有明顯的方向性，這個都是可以預期的。這是當時我們從發(fā)生共振的情況下截取的數(shù)據(jù)，這是3號風機振動數(shù)據(jù)，紅色的線是葉片變槳角度，最上面是風輪轉(zhuǎn)速，這個是風機轉(zhuǎn)矩。這個都沒有達到滿發(fā)，按照常規(guī)來說它不應該變槳，所以這是異常的現(xiàn)象，而且我們可以看到，這三個變量的話，基本上是同步變化的。
　　我們對這個東西做了一個濾波和副濾液變化的分析(音譯)最后得出變槳較噸0.318赫茲，扭矩也是0.318赫茲。這是轉(zhuǎn)矩，這三個吻合性是非常好的，這就是我們塔架發(fā)生振動的根本原因所在。
　　最后我們可以得出一個結(jié)論，因為控制出現(xiàn)了異常，導致我們風機沒有達到額定風速之前，就已經(jīng)發(fā)生頻繁的變槳動作，造成風輪轉(zhuǎn)矩波動。給我們整個機組有一個相當大的振動激勵，也就是造成我們塔架振動的根本原因。這個也可以很好的解釋，為什么橫向的振幅要遠大于前后的振幅，因為風輪是扭矩波動，不是前后的推力波動，所以最后我們以這個方向作為我們后續(xù)解決問題的一個出發(fā)點。