国家自然科学基金(51005255)
- 作品数：57 被引量：307H指数：11
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- 相关机构：重庆大学重庆公共运输职业学院电子科技大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：电气工程自动化与计算机技术动力工程及工程热物理机械工程更多>>
- 小型失速型风力发电机实验测试及最大功率跟踪控制研究
- 2012年
- 以9台轴流式风机作为源动力,构建开放式风洞测试实验平台,用变频器调节风机转速以产生需要的模拟风速。通过测量风速值,以及1kW小型失速型风力发电机的输出电压和电流,经过数据采集卡,传送到工控机。为达到功率优化吸收,进行了系统硬件电路设计,通过控制计数器输出脉宽调制(PWM)脉冲来控制并优化小型失速型风力发电机的功率。开发的实验测试系统对小型失速型风力发电系统的研究具有重要意义。
- 张晓峰金鑫韩花丽
- 关键词：风力发电测试系统
- QT400-18U铸造风力机轮毂疲劳分析
- 2013年
- 基于兆瓦级风力机轮毂有限元分析模型,对球墨铸铁QT400-18U铸造件风力机轮毂进行了疲劳损伤研究。利用风力机大型设计软件BLADE计算得到轮毂疲劳单位载荷及疲劳载荷谱;采用MSC.Marc/Mentat软件分析了风力发电机轮毂的疲劳应力;提出将修正的雨流计数法处理载荷谱与Palmgren-Miner线性累积损伤理论相结合的轮毂疲劳损伤计算的新方法,并依据德国劳埃德船级社规范,对轮毂S-N曲线进行了修正。结果表明,提出的方法可靠实用,基于有限元法疲劳分析可找到轮毂累积疲劳损伤最大点且为兆瓦级风机轮毂的合理设计与性能强化提供了科学依据,为轮毂的优化设计提供参考。
- 杜静候海臣黄伟文博程王梓
- 关键词：风力机轮毂有限元法疲劳载荷S-N曲线
- 基于流体脉动理论的漂浮式风力机平台纵摇运动控制策略
- 2017年
- 在流体脉动理论作用下,对张力腿式漂浮式风力机平台的纵摇运动进行分析,提出一种通过给变桨动作施加主动阻尼的控制策略,设计在不影响电功率输出的情况下的反馈控制系统,利用FAST软件对NREL提供的5 MW张力腿式漂浮式风力机进行建模,并与MATLAB/Simulink软件进行联合仿真。仿真结果表明,在流体脉动理论下设计的反馈控制系统不仅能降低塔顶的纵摇位移、叶轮转速和电功率输出波动,也能在一定程度上降低塔基处的纵摇力矩,对延长塔筒的寿命起到一定的作用。
- 侯小琴高健谢双义
- 关键词：流体脉动反馈控制
- 基于风速估计和风剪切的风力发电机组变桨距控制被引量：3
- 2012年
- 为提高大型风力发电机组捕获风能的能力,改善其主要零部件受荷载情况,提出基于有效风速估计和风剪切的风力发电机组独立变桨距控制策略。以某5 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对传统统一变桨控制策略和独立变桨控制策略进行仿真比较。结果表明:相对于统一变桨距控制策略,独立变桨距控制策略不但能满足维持风力发电机组输出功率额定值稳定的要求,而且使发电机组主要零部件的受荷载情况得到明显改善。
- 杜静谢双义金鑫钟翔罗敏何玉林
- 关键词：大型风力发电机组
- 复杂海况下风力发电机建模与动态特性仿真分析被引量：3
- 2017年
- 考虑到海上风力发电机可能会受到冰载荷的影响,将随机冰力函数模型添加到风力发电机模型中,利用莫里森方程模拟海浪作用,建立复杂海况下多体动力学联合仿真模型,进行多场耦合作用下的风力机动力学特性分析,以此评估风力机系统在复杂工况下的运行风险。结果表明:风力机塔顶位移的波动主要受风载的影响;波浪、海冰对塔基载荷性能影响较大,会使塔筒产生持续振动并引发疲劳破坏,风冰联合作用时振动更为剧烈;由于海冰的持续撞击作用会使塔基载荷普遍大于无海冰作用情形,因此,针对海冰工况下风力发电机的设计要有所修正及完善。
- 贾文强金鑫李浪唐帅
- 关键词：波浪载荷多体动力学塔筒
- 变速风力发电机组最大风能追踪与桨距控制被引量：10
- 2012年
- 针对变速变桨风力发电机组(Variable Speed Variable Pitch,VSVP)如何在低风速时最大限度捕获风能以及在额定风速以上稳定输出功率进行研究。低风速时在传统风能追踪控制策略的基础上,提出通过改变最优增益系数来追踪最佳风能利用系数的自适应转矩控制策略。在额定风速以上,依据风机空气动力学原理、风轮扫及面内风速风切特性,提出基于桨叶方位角信号的独立变桨距控制策略。该策略通过权系数将统一变化的桨距角转化为3桨叶独立变化的桨距角。以国产某2 MW风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对所采用的控制策略进行仿真验证。结果表明,相对传统控制,所提出的控制策略在低风速时能够更好的追踪最大功率点。额定风速以上时,使风力发电机组能够在额定转速下保持稳定的电功率输出。
- 何玉林黄帅苏东旭周宏丽金鑫王磊
- 关键词：变速变桨最大功率点追踪独立变桨
- 大功率风力发电机地震动力学建模及载荷计算被引量：15
- 2012年
- 该文以大功率风力发电机组为研究对象研究整机系统在地震动力响应的动力学问题。基于Eurocode8随机地震动物理模型生成地震动加速度时程,采用动态入流理论进行气动载荷计算。基于多体系统动力学理论建立风力发电机风轮-塔架结构动力学分析模型,基于此模型对风力发电整机系统进行了地震作用动力学分析。研究表明:地震作用引起的载荷远大于风载作用下的载荷。分析数据同风力发电权威计算软件GH Bladed数据比较表明,该分析模型可以较好的模拟地震作用下风力机的受力情况。
- 金鑫王磊刘桦
- 关键词：风载地震
- 基于LQR方法的大型风力机转矩控制建模与仿真被引量：3
- 2015年
- 当风速高于额定风速、小于切出风速时,恒电机转矩控制易导致传动链扭矩大幅波动,降低风力发电机组关键零部件的疲劳寿命。针对该问题建立基于状态空间的传动链线性化模型,采用线性二次型调节器(LQR)方法设计风力发电机的转矩控制器,将传动链一阶扭转模态对应的闭环极点向复平面的左侧移动,实现对传动链的动态加阻。通过Matlab7.1/Simulink中的控制器与FAST风力机模型的联合仿真表明该控制方法的有效性,即可提高传动链的阻尼,降低风力发电机组关键零部件的载荷。
- 杨显刚金鑫何玉林杜静
- 关键词：风力发电机转矩控制LQR
- 大型风力发电机齿轮箱全柔体动力学建模与仿真分析被引量：7
- 2015年
- 以SIMPACK多体动力学仿真软件为仿真平台,结合ANSYS有限元分析软件和GH Bladed载荷计算软件在充分考虑各零部件的柔性、齿轮啮合的时变刚度及轴承刚度等因素的条件下建立某型号风电齿轮箱的箱体-传动轴-齿轮的全柔性体模型,并对整个系统进行动力学仿真研究,得到系统的固有频率、各频率下的能量分布图、速度加速度等振动信号,提供一种风电齿轮箱建模新方法并为齿轮箱动态特性优化设计提供了依据。
- 杜静秦月李成武杨显刚
- 关键词：齿轮箱仿真MPC
- 双馈式变速变桨风电机组的桨距控制被引量：12
- 2011年
- 针对大型双馈式变速变桨(variable-speedandvariable-pitch,VSVP)风力发电机组在额定风速以上如何维持输出电功率稳定和降低塔架振动等问题,对其控制技术进行研究。在研究传统变桨距控制策略的基础上,提出非线性转矩的统一变桨距控制策略。针对风电机组的塔架前后和侧向振动,提出基于加速度反馈的桨距和转矩阻尼滤波控制方式。以2 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对该控制策略与传统的变桨距控制策略进行仿真比较。结果表明:所提出的控制策略能够稳定电功率输出,降低塔架振动和载荷。
- 何玉林黄帅苏东旭金鑫李俊
