本發明涉及風力發電，具體涉及具有減振功能的風電機組及其施工方法。
背景技術：
1、風能作為一種清潔、可再生的能源形式，在近年來得到了廣泛的關注和應用，尤其是在海上風電場的建設中，更是展現出了巨大的潛力和優勢。然而，風力發電機組在運行過程中會產生振動，尤其是在強風等極端天氣條件下，風機塔筒的振動會更加劇烈。過大的振動不僅會影響風電機組的正常運行，降低發電效率，還可能導致風機塔筒疲勞損壞，縮短其使用壽命，甚至引發安全事故。因此，減小風機塔筒振動對于保障風電設備的安全穩定運行具有重要意義。
2、為了有效改善風機塔筒的振動情況，一種常用的方法是通過增加塔筒的自身剛度來實現。具體而言，例如加大塔筒的直徑或增加其壁厚，以此提升塔筒的抗彎剛度和抗扭剛度，進而達到降低振動的目的。這種方法雖然在一定程度上能夠有效緩解振動問題，但是，通過增加塔筒的直徑或壁厚，意味著需要更多的材料來構建塔筒，這不僅會大幅增加材料的使用量，還會導致整體成本的顯著提升。
技術實現思路
1、有鑒于此，本發明提供了一種具有減振功能的風電機組及其施工方法，以解決增加塔筒的直徑或壁厚時會造成成本較高的問題。
2、第一方面，本發明提供了一種具有減振功能的風電機組，包括塔筒、套筒和減振結構。其中，所述套筒用于套設在塔筒外，并且所述套筒的內壁直徑尺寸大于塔筒的外壁直徑尺寸，以形成環形安裝腔室；所述減振結構包括彈性緩沖件，所述彈性緩沖件沿其軸向的一端與塔筒的外壁連接，所述彈性緩沖件沿其軸向的另一端與所述套筒的內壁連接，所述彈性緩沖件可在外力的作用下沿其軸向發生彈性形變。
3、有益效果：通過增設減振結構，將彈性緩沖件沿其軸向設置的彈性兩端分別與塔筒的外壁和套筒的內壁連接，使得彈性緩沖件可以有效地吸收和減緩套筒的振動，降低塔筒受到的振動沖擊，提高風電機組的整體穩定性，保障風電機組的安全、穩定的運動。相比于常規方案中通過增加塔筒的直徑或壁厚的方案，本結構的減震結構，其結構簡單、安裝維護方便及成本低廉。
4、在一種可選的實施方式中，所述具有減振功能的風電機組還包括檢測結構，所述檢測結構包括加速度檢測件，所述加速度檢測件設有多個，多個所述加速度檢測件沿著所述套筒的軸線方向間隔安裝在所述套筒外壁，任一所述加速度檢測件與控制終端電連接，所述加速度檢測件用于采集所處位置的振動數據并轉換為相應的振動電信號，控制終端用于接收振動電信號并轉換為調節電信號；所述減振結構還包括電動伸縮件，所述電動伸縮件的固定端安裝在套筒的內壁和塔筒的外壁中之一，所述電動伸縮件的伸縮端安裝在套筒的內壁和塔筒的外壁中另一，所述電動伸縮件的電連接端與所述控制終端電連接，所述電動伸縮件的電連接端用于接收調節電信號并控制所述電動伸縮件的伸縮端調節其阻尼系數。
5、有益效果：通過在套筒的軸線方向設有多個速度檢測件，可以全面、實時地監測套筒及塔筒在不同高度的振動情況，可以捕獲到更全面的振動數據，為后續的精準控制提供數據支撐。同時，加速度檢測件通過將采集的到的振動數據轉換為相應的振動電信號，并傳輸至控制終端，控制終端接收振動電信號后轉換為調節電信號并傳輸至電動伸縮件處，實時調節其阻尼系數，從而實現對電動伸縮件的調節，令電動伸縮件可以有效地吸收和減緩振動能量，降低風電機主在運行過程中受到的振動沖擊。此外，控制終端可以實現對振動數據的收集、處理和分析，以及對電動伸縮件的遠程控制，使得風電機組的運行更加穩定、可靠，也便于運維人員進行遠程監控和管理。
6、在一種可選的實施方式中，所述具有減振功能的風電機組還包括壓電件，所述壓電件設有多個，多個所述壓電件陣列布置，并且多個所述壓電件安裝在套筒的內壁和塔筒的外壁中至少一個，所述壓電件與儲能件電連接，用于將產生的電能傳輸至儲能件，并在儲能件中儲存。
7、有益效果：通過在套筒的內壁和塔筒的外壁中的至少一個設置有壓電件，令振動過程中壓電件受壓時通過壓電效應將振動能量轉換為電能，并進行儲存以留作備用，有助于降低碳排放和降低環境污染。
8、在一種可選的實施方式中，所述具有減振功能的風電機組還包括聲光報警件，所述聲光報警件與控制終端電連接，在加速度檢測件測得的振動數據超過閾值時，控制終端觸發聲光報警信號并傳輸至聲光報警件。
9、有益效果：通過增設聲光報警件，并使聲光報警件與控制終端電連接，由于加速度檢測件能夠實時監測風電機組的振動情況，當測得的振動數據超過預設的閾值時，控制終端會產生觸發聲光報警信號并傳輸至聲光報警件，建立實時檢測與預警機制，確保運維人員及時獲得到套筒振動過程中的異常信息，并依據獲得到的信息采取相應的運維措施，如停機檢查、調整運行參數等，從而有效預防故障的發生，避免對風電機組造成更大的損害。
10、在一種可選的實施方式中，所述具有減振功能的風電機組還包括底盤，所述底盤安裝在所述套筒靠近地面的端部，并使用地腳螺栓將底盤固定安裝在地面上方。
11、有益效果：通過在套筒靠近地面的端部安裝底盤，使得底盤作為與地面的連接部件，可以增大與地面的接觸面積，有助于提高其支撐能力，進而減少風電機組在運行過程中的振動和晃動，從而間接提升了減震效果，同時，底盤可以承受風電機組運行時的重量和風力沖擊，通過使用地腳螺栓，有效防止底盤和風電機組在風力或其他外力作用下發生位移和傾斜，確保風電機組的安全運行。
12、第二方面，本發明還提供了一種具有減振功能的風電機組的施工方法，應用于第一方面提供的具有減振功能的風電機組，該施工方法包括：準備階段：完成套筒、彈性緩沖件的選材，并對套筒的高度尺寸、壁厚尺寸進行優化；安裝階段：完成塔筒的安裝工作，并將套筒套裝在塔筒外，再在套筒和塔筒之間安裝彈性緩沖件。
13、有益效果：通過對套筒的高度尺寸、壁厚尺寸的優化，可以降低共振風險，同時，通過合理設置套筒的高度，可以令風電機組在保持高性能的同時，更加經濟實用，在減振效果和結構安全性滿足設計要求的前提下，減少高度有助于降低材料成本，有助于提升風電項目的整體經濟效益。
14、在一種可選的實施方式中，在準備階段中，對套筒進行選材時，預設筒體的高度hb初步定為塔筒重心高度的1.5倍，且不高于塔筒高度，直徑比塔筒直徑大0.5～1.0m，壁厚為10～20mm。
15、在一種可選的實施方式中，在準備階段中，需依據塔筒的質量參數、振動參數進行計算和選擇彈簧的剛度，預設彈簧安裝位置塔筒容許的最大位移為δ，所處環境的設計風壓為p，塔筒直徑為d，則筒狀結構受到的風壓力fmax和選擇的彈簧剛度最小值kmin按如下方法估算：fmax＝p*π*d*hb；kmm＝n*fmax/δ；其中n為安全系數，取為1.5。
16、在一種可選的實施方式中，在準備階段中，完成對套筒的初步選材后，通過有限元分析方法對套筒的高度尺寸和壁厚尺寸進行優化，以確保減振效果和結構強度滿足要求；其中，在有限元分析的過程中，首先進行靜態分析，計算風載荷作用下筒體的最大應力和變形；接下來進行模態分析，評估筒體的固有頻率是否接近風機的工作頻率，若塔筒的固有頻率接近風機的工作頻率，通過調整塔筒的壁厚尺寸，令塔筒的固有頻率遠離風機的工作頻率。
17、在一種可選的實施方式中，在安裝階段中，完成電動伸縮件、壓電件和聲光報警件的安裝工作。