基於模態特徵之風力機監測可行性研究：以一林口風力機為例

周肇昱; 張家銘; 莊奕婕; 楊卓諺; 宋裕祺; 蘇進國; 林世豪; 翁偉誠

doi:10.6652/JoCICHE.202206_34(4).0006

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doi:DOI 号

来源数据

P307 - 318

工程学 > 土木与建筑工程
工程学 > 水利工程
工程学 > 市政与环境工程

DOI： 10.6652/JoCICHE

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基於模态特徵之风力机监测可行性研究：以一林口风力机为例

FEASIBILITY OF WIND TURBINE MONITORING BASED ON MODAL PROPERTY EXTRACTION: EXAMPLE OF A WIND TURBINE IN LINKOU

周肇昱(Jau-Yu Chou) ；张家铭(Chia-Ming Chang) ；庄奕婕(Yi-Jie Chung) ；杨卓谚(Cho-Yen Yang) ；宋裕祺(Yu-Chi Sung) ；苏进国(Chin-Kuo Su) ；林世豪(Anderson Lin) ；翁伟诚(Aec Weng)

中国土木水利工程学刊； 34 卷 4 期 (2022 / 06 / 01) ， P307 - 318

繁体中文 DOI： 10.6652/JoCICHE.202206_34(4).0006

风力机；结构健康监测；系统识别；模态分析； wind turbine ； structural health monitoring ； system identification ； modal analysis

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摘要 │ 参考文献 (7) │ 国际计量

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Wind turbines play an important role in renewable energy. Taiwan has now planned a large area as an offshore wind farm for these wind turbines. However, the construction, operation, and maintenance of these wind turbines still need to rely on structural health monitoring methods to ensure the functionality of these turbines as well as to retain the required performance specified in the design code. Therefore, based on the on-site long-term instrumentation, this study investigates the feasibility of implementing structural health monitoring strategies for a specific wind turbine in Linkou. In this study, the dynamic responses (i.e., absolute accelerations at different elevations of the wind turbine) are firstly employed to extract the modal properties, including the natural frequencies and mode shapes. The changes of these modal characteristics are continuously tracked, while the relationships of the modal properties with respect to the turbine angular speed and wind speed are also explored. In addition, this study exploits a simplified numerical model of the wind turbine to compare the modal characteristics extracted from the in-situ measurements. This model is also employed to investigate the changes of the corresponding modal characteristics when the durability materials of this wind turbine are deteriorated, e.g., when the surface of the support structure suffers from corrosion effects. These changes in modal characteristics can be used as an indicator that informs the current conditions of the wind turbine. As found in the results, the low frequency modes can be continuously extracted and more trackable. The high frequency modes can vary with respect to the turbine angular speed and wind speed. Moreover, the extent to which the wind turbine is affected by corrosion can be observed from the changes of modal properties in the first few modes.

参考文献 ( 7 ) 〈TOP〉

Bailey, Helen,Brooks, Kate L.,Thompson, Paul M.(2014).Assessing environmental impacts of offshore wind farms: Lessons learned and recommendations for the future.Aquatic Biosystems,10(8)
Dong, Wenbin,Moan, Torgeir,Gao, Zhen(2012).Fatigue reliability analysis of the jacket support structure for offshore wind turbine considering the effect of corrosion and inspection.Reliability Engineering and System Safety,106,11-27.
Van Overschee, P.,De Moor, B.(1991).Subspace algorithm for the stochastic identification problem.Proceedings of the 30th IEEE Conference on Decision and Control
Van Overschee, P.,De Moor, B.(1993).Subspace algorithms for the stochastic identification problem.Automatica,29(3),649-660.
Van Overschee, P.,De Moor, B.(1996).Subspace identification for linear systems: Theory, Implementation, Applications.

国际计量

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