NL2035215A - Vortex-induced vibration detection method and system for grid-connected operation of wind turbine generator set and storage medium - Google Patents
Vortex-induced vibration detection method and system for grid-connected operation of wind turbine generator set and storage medium Download PDFInfo
- Publication number
- NL2035215A NL2035215A NL2035215A NL2035215A NL2035215A NL 2035215 A NL2035215 A NL 2035215A NL 2035215 A NL2035215 A NL 2035215A NL 2035215 A NL2035215 A NL 2035215A NL 2035215 A NL2035215 A NL 2035215A
- Authority
- NL
- Netherlands
- Prior art keywords
- wind turbine
- vortex
- real
- grid
- turbine generator
- Prior art date
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004590 computer program Methods 0.000 claims description 6
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 4
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims 1
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 10
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract description 10
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 3
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000011217 control strategy Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N flonicamid Chemical compound FC(F)(F)C1=CC=NC=C1C(=O)NCC#N RLQJEEJISHYWON-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H11/00—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties
- G01H11/06—Measuring mechanical vibrations or ultrasonic, sonic or infrasonic waves by detecting changes in electric or magnetic properties by electric means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01H—MEASUREMENT OF MECHANICAL VIBRATIONS OR ULTRASONIC, SONIC OR INFRASONIC WAVES
- G01H13/00—Measuring resonant frequency
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
- F03D17/009—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics characterised by the purpose
- F03D17/015—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics characterised by the purpose for monitoring vibrations
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D17/00—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics
- F03D17/009—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics characterised by the purpose
- F03D17/021—Monitoring or testing of wind motors, e.g. diagnostics characterised by the purpose for monitoring power or current
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D7/00—Controlling wind motors
- F03D7/02—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor
- F03D7/0298—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor to prevent, counteract or reduce vibrations
- F03D7/0302—Controlling wind motors the wind motors having rotation axis substantially parallel to the air flow entering the rotor to prevent, counteract or reduce vibrations of the tower
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2240/00—Components
- F05B2240/10—Stators
- F05B2240/13—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines
- F05B2240/132—Stators to collect or cause flow towards or away from turbines creating a vortex or tornado effect
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2260/00—Function
- F05B2260/96—Preventing, counteracting or reducing vibration or noise
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F05—INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
- F05B—INDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
- F05B2270/00—Control
- F05B2270/30—Control parameters, e.g. input parameters
- F05B2270/334—Vibration measurements
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)
Claims (7)
1. Werkwijze voor het detecteren van vortex-geéxciteerde trillingen tijdens het bedrijf van netgekoppelde windturbine, waarbij de werkwijze de volgende stappen omvat: Het verkrijgen van de spannings- en stroomgegevens van een dubbel gevoede windturbinepoort voor- en nadat de windturbine aan het elektriciteitsnet wordt gekoppeld: Het respectievelijke berekenen van de eerste en tweede real-time dynamische energie van de dubbel gevoede windturbinepoort op basis van de spannings- en stroomgegevens, waarbij de eerste real-time dynamische energie overeen komt met de dubbel gevoede windturbinepoort na de netkoppeling, en de tweede real-time dynamische energie overeen komt met de som van de energie van meerdere dubbel gevoede windturbinepoorten vóór de netkoppeling; Het detecteren van de vortex-geïnduceerde trillingen van de windturbine als het verschil tussen de eerste en tweede real-time dynamische energie groter is dan het vooraf ingestelde verschil M; Het leggen van turbulente bestanddelen op basis van de detectieresultaten van de vortex- geïnduceerde trillingen; Na het leggen van de turbulente bestanddelen, het herhalen van de bovenstaande stappen totdat de eerste en tweede real-time dynamische energie kleiner zijn dan of gelijk zijn aan het vooraf ingestelde verschil M.
2. Werkwijze voor het detecteren van vortex-geëxciteerde trillingen tijdens het bedrijf van netgekoppelde windturbine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de specifieke stappen voor het verkrijgen van spannings- en stroomgegevens zijn als volgt: Het bouwen van een virtuele windturbine op basis van de digitale twin-technologie, volgens de bedrijfstoestand en parameters van de windturbine; Het meten van de eerste spanningsgegevens en de eerste stroomgegevens van de virtuele windturbine Het vaststellen van de objectieve functie van de spannings- en stroomgegevens van de virtuele windturbine; Het vaststellen van de toestandsvoorspellingsvergelijking van de spannings- en stroomgegevens op basis van de objectieve functie met behulp van de bedrijfstoestand en parameters van de windturbine;
Het corrigeren van de eerste spanningsgegevens en de eerste stroomgegevens volgens de toestandsvoorspellingsvergelijking om de uiteindelijke spannings- en stroomgegevens te verkrijgen.
3. Werkwijze voor het detecteren van vortex-geëxciteerde trillingen tijdens het bedrijf van netgekoppelde windturbine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de turbulente bestanddelen een turbulente blok en een turbulente kabel omvat, waarbij het turbulente blok op de toren wordt geplaatst en het turbulente touw met het turbulente blok wordt aangesloten voor het verminderen van de vortex-geëxciteerde trillingen.
4. Werkwijze voor het detecteren van vortex-geéxciteerde trillingen tijdens het bedrijf van netgekoppelde windturbine volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de specifieke stappen van de vortex-geinduceerde trillingsdetectie zijn als volgt: Het verzamelen van trillings- van windsnelheidssignalen van de windturbines; Het respectievelijke tekenen van trillingssignaalbeelden, windsnelheidssignaalbeelden, en gerelateerde beelden van de trillingssignalen en windsnelheidssignalen; Het bepalen of de vortex-geïnduceerde trillingen optreden volgens de trillingssignaalbeelden, windsnelheidssignaalbeelden en gerelateerde beelden.
5. Werkwijze voor het detecteren van vortex-geëxciteerde trillingen tijdens het bedrijf van netgekoppelde windturbine volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de werkwijze omvat ook: als het trillingssignaal abnormaal is, het schatten van de bijbehorende turbulentie- intensiteit op basis van het windsnelheidssignaal, en het beoordelen of de turbulentie-intensiteit voldoet aan de gestelde voorwaarden, waarbij als hieraan wordt voldaan, het bepalen of de trillingsafwijking wordt veroorzaakt door de turbulentie-intensiteit.
6. Systeem voor het detecteren van vortex-geëxciteerde trillingen tijdens het bedrijf van netgekoppelde windturbine, met het kenmerk, dat het systeem omvat: Spannings- en stroomgegevensacquisitiemodule: voor het verkrijgen van de spannings- en stroomgegevens van de dubbel gevoede windturbinepoort voor- en nadat de windturbine op het elektriciteitsnet wordt gekoppeld; Real-time dynamische energieacquisitiemodule: voor het respectievelijke berekenen van de eerste en tweede real-time dynamische energie van de dubbel gevoede windturbinepoort op basis van de spannings- en stroomgegevens, waarbij de eerste real-time dynamische energie overeen komt met de dubbel gevoede windturbinepoort na de netkoppeling, en de tweede real- time dynamische energie overeen komt met de som van de energie van meerdere dubbel gevoede windturbinepoorten vóór de netkoppeling; Vortex-geïnduceerde trillingsdetectiemodule: voor het detecteren van de vortex- geïnduceerde trillingen van de windturbine als het verschil tussen de eerste en tweede real-time dynamische energie groter is dan het vooraf ingestelde verschil M; Vortex-geïnduceerde trillingsonderdrukmodule: voor het leggen van turbulente bestanddelen op basis van de detectieresultaten van de vortex-geïnduceerde trillingen; Secondaire vortex-geïnduceerde trillingsdetectiemodule: voor het herhalen van de bovenstaande stappen na het leggen van de turbulente bestanddelen totdat het vooraf ingestelde verschil M is bereikt.
7. Medium voor computeropslag, met het kenmerk, dat het medium voor computeropslag wordt opgeslagen met een computerprogramma, waarbij het computerprogramma door de processor wordt uitgevoerd om de werkwijze voor het detecteren van vortex-geëxciteerde trillingen tijdens het bedrijf van netgekoppelde windturbine volgens een van de conclusies 1-5 te implementeren.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310575244.1A CN116576961A (zh) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | 风电机组并网运行涡激振动检测方法、系统及存储介质 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NL2035215A true NL2035215A (en) | 2023-08-11 |
| NL2035215B1 NL2035215B1 (en) | 2024-08-16 |
Family
ID=87540976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NL2035215A NL2035215B1 (en) | 2023-05-22 | 2023-06-29 | Vortex-induced vibration detection method and system for grid-connected operation of wind turbine generator set and storage medium |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116576961A (nl) |
| NL (1) | NL2035215B1 (nl) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060066111A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-03-30 | Shashikanth Suryanarayanan | Vibration damping system and method for variable speed wind turbines |
| CN107740752A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-02-27 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 抑制围护结构振动的环绕体设备和方法 |
| CN211116416U (zh) * | 2019-09-18 | 2020-07-28 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种风力发电机组柔性塔架扰流装置 |
| CN111878324A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-03 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种风电场塔筒涡激振动预警方法及预警系统 |
| CN112943844A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-11 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种高柔塔风力发电机组塔筒结构减振装置 |
| CN113463783A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 江苏金风科技有限公司 | 抑制塔筒振动的扰流装置、塔筒及风力发电机组 |
| CN114000991A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-01 | 南通河海大学海洋与近海工程研究院 | 抑制风力机涡激现象的降涡减振装置 |
-
2023
- 2023-05-22 CN CN202310575244.1A patent/CN116576961A/zh active Pending
- 2023-06-29 NL NL2035215A patent/NL2035215B1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060066111A1 (en) * | 2004-09-30 | 2006-03-30 | Shashikanth Suryanarayanan | Vibration damping system and method for variable speed wind turbines |
| CN107740752A (zh) * | 2017-11-21 | 2018-02-27 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 抑制围护结构振动的环绕体设备和方法 |
| CN211116416U (zh) * | 2019-09-18 | 2020-07-28 | 浙江运达风电股份有限公司 | 一种风力发电机组柔性塔架扰流装置 |
| CN113463783A (zh) * | 2020-03-30 | 2021-10-01 | 江苏金风科技有限公司 | 抑制塔筒振动的扰流装置、塔筒及风力发电机组 |
| CN111878324A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-11-03 | 国电联合动力技术有限公司 | 一种风电场塔筒涡激振动预警方法及预警系统 |
| CN112943844A (zh) * | 2021-02-25 | 2021-06-11 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 一种高柔塔风力发电机组塔筒结构减振装置 |
| CN114000991A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-01 | 南通河海大学海洋与近海工程研究院 | 抑制风力机涡激现象的降涡减振装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN116576961A (zh) | 2023-08-11 |
| NL2035215B1 (en) | 2024-08-16 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109296506B (zh) | 一种风电机组的振动检测方法、控制方法及装置 | |
| US10107259B2 (en) | Control method for a wind turbine, and wind turbine | |
| CN201408112Y (zh) | 一种风力发电机组风轮叶片加载试验装置 | |
| CN108879759A (zh) | 一种双馈风力发电机组并网的谐波分析与治理方法 | |
| CN102954857B (zh) | 基于电流信号的风电机组的叶片不平衡故障诊断方法 | |
| Gong et al. | Simulation investigation of wind turbine imbalance faults | |
| CN102980651A (zh) | 风电机组状态监测方法、装置及系统 | |
| JP2008274953A (ja) | 風力タービンの運転方法及び風力タービン | |
| CN107192446B (zh) | 风力发电机组塔筒固有频率监测方法 | |
| Li et al. | Imbalance fault detection based on the integrated analysis strategy for variable-speed wind turbines | |
| Gong | Online nonintrusive condition monitoring and fault detection for wind turbines | |
| Oh et al. | Development of a 20 kW wind turbine simulator with similarities to a 3 MW wind turbine | |
| CN103018601A (zh) | 一种风力发电系统中变流器的一级故障诊断方法 | |
| Wilmshurst | Control strategies for wind turbines | |
| CN103925155A (zh) | 一种风电机组输出功率异常的自适应检测方法 | |
| Shahriar et al. | Performance analysis of electrical signature analysis-based diagnostics using an electromechanical model of wind turbine | |
| KR101086185B1 (ko) | 풍력발전기 하중 저감을 위한 제어방법 | |
| CN103047078A (zh) | 确定是否将尖端特征安装到风力涡轮机转子叶片上的方法 | |
| Gardels et al. | Simulation studies on imbalance faults of wind turbines | |
| Wakui et al. | Wind speed sensorless performance monitoring based on operating behavior for stand-alone vertical axis wind turbine | |
| NL2035215B1 (en) | Vortex-induced vibration detection method and system for grid-connected operation of wind turbine generator set and storage medium | |
| CN111400959B (zh) | 风力发电机组的叶片故障诊断方法及装置 | |
| Gao et al. | Real-time monitoring, fault prediction and health management for offshore wind turbine systems | |
| CN109812389A (zh) | 一种风力发电机电能质量及健康状态综合监控方法 | |
| CN111884487B (zh) | 变换器的控制方法及系统、风电系统 |