国家自然科学基金(51065026)
- 作品数：23 被引量：58H指数：4
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- 相关机构：新疆大学克拉玛依职业技术学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金新疆维吾尔自治区自然科学基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理机械工程电气工程自动化与计算机技术更多>>
- 大型风力机动态载荷控制方法研究
- 2014年
- 随着风电机组单机容量的增大,部件的结构尺寸及柔性也显著增加,这使得机组在运行过程中所受的动态载荷越来越复杂。为了保证机组运行的稳定性,通过控制策略减小机组动态载荷已成为风力发电领域的一个研究热点问题。研究了风力机线性化模型的建立,针对1.5 MW风力机建立了五状态量空间控制仿真模型,通过控制叶片桨距角和发电机扭距减小机组运行过程中所受的动态载荷。并与传统的PI控制载荷计算结果比较,显示了现代控制算法在降低载荷上的优越性。
- 海几哲孙文磊吴安
- 关键词：大型风力机
- 强阵风条件下风电机组钢-混凝土塔架瞬态响应分析被引量：3
- 2015年
- 以陆地某5 MW大型风力机钢-混凝土组合塔架为研究对象,参考GL2010风力发电机塔架设计规范,对塔架的瞬态响应进行分析。考虑塔顶机舱风轮质量及钢-混组合结构的影响,建立了塔架有限元分析模型;采用Block Lanczos法对塔架进行了模态分析,得到了塔架前六阶固有频率和振型;通过模态叠加法求解,得到了恒定风速下塔架结构的稳态动响应与主要频率成分;分析了在瞬时强阵风作用下,塔架结构承载的变化规律与瞬态位移动响应时域历程;研究发现,在强阵风的作用下塔架横向振动会产生大幅波动,最大增加188.09%,在塔架结构设计时应给予一定的重视。
- 曹莉孙文磊周建星
- 关键词：模态分析振动
- 兆瓦级风力发电机叶片动力学响应分析被引量：1
- 2012年
- 应用现代柔性多体动力学和有限元数值分析相结合的理论建立风力机旋转叶片结构的系统动力学方程,并对微分方程数值求解的方法进行了研究;运用Bladed软件对1.5 MW风力发电机进行建模,分析叶片的结构动力学响应,得到系统的固有频率以及正常工况、启动工况和停车工况下3叶片挥舞方向和摆振方向的振动位移情况,判断风力发电机组运行的稳定性。
- 潘虹孙文磊何连英
- 关键词：风力机叶片动力学响应固有频率
- 基于FAST与Simulink风力发电机组降载荷控制研究被引量：3
- 2013年
- 控制方法可以以提高风能捕捉率和减少风力发电机组动态载荷来提高整机性能。用叶轮统一变桨控制方法来调节额定转速以上区域的叶轮转速,提高传动链模态中的阻尼。在现代控制论的基础上,对风力发电机组进行线性化计算,应用状态评估方法来减少整机的测量对象,用线性最优控制来调整反馈增益,用DAC控制来清除风扰动。作者建立了基于FAST风力发电机结构动力学软件和Simulink联合仿真下的现代控制仿真模型,将结果与PI控制方法进行对比,体现了现代控制算法的优越性。
- 龚睫凯孙文磊吴安
- 关键词：风力发电机线性化载荷
- 基于元胞遗传算法的风力机叶片优化设计被引量：1
- 2014年
- 采用经过叶尖损失、轮毂损失及失速状态下动量理论修正的片条理论为基础,在满足设计功率的前提下,以最大升阻比系数为优化目标,以叶片的形状参数弦长、扭角为优化设计变量,通过元胞自动机遗传算法对风力机叶片进行优化。最后应用该优化模型对某2 MW变桨距风力机叶片进行优化设计,并对优化结果进行比较分析,验证了该算法的有效性,为风力机叶片的后续研究奠定了基础。
- 高鹏孙文磊黄炳庆何连英
- 关键词：风力机元胞自动机遗传算法
- 风力机组变桨机构在控制系统下的工作性能模拟验证分析被引量：1
- 2014年
- 建立变桨执行机构的三维实体模型,根据其运行原理模拟出其运动状态并分析其运动性能。基于风力机组的工作条件及变桨控制原理,搭建SIMULINK变桨控制系统模型,并结合UG运动协同仿真模块完成其控制系统的联合仿真和数据分析。相关的试验数据表明:该变桨执行机构在控制系统的控制下运动性能稳定且反应迅速,达到在变风速下稳定吸收风能的目的,能有效满足使用要求,为其进一步设计和控制优化奠定基础,同时提供了一种模拟机构工作运行性能的方法。
- 刘国良孙文磊
- 关键词：变桨控制运动特性联合仿真
- 基于额定风速以上的风力机变桨控制研究被引量：1
- 2013年
- 变桨控制系统是变速变桨风力发电机组的重要组成部分,它不仅关系到大型MW级风力发电机组的安全运行,而且能控制风力发电机组,使其吸收更多的风能。文章基于2.0 MW变速变桨风力发电系统,采用PI控制策略,提出了增益调度控制算法,计算了PI增益随风速变化而变化的数值。通过调用线性化结果文件,设计了风力发电机组控制器回路,得出了满意的响应结果。最后基于GL规范,在湍流风的情况下对关键零部件是否加控制策略所得到的载荷进行了对比,结果显示关键零部件的载荷有显著降低,满足控制策略设计的要求。
- 高鹏孙文磊龚睫凯
- 关键词：风力机变桨控制
- 基于MATLAB与UG的风力机动力学建模及联合仿真分析
- 2014年
- 在MATLAB/SIMULINK软件中搭建风力机变风速下的数学控制模型,在UG软件中建立风力机传动系统的三维实体模型,并利用UG软件运动协同仿真中的控制动力学模块和MATLAB软件建立风力机的联合仿真模型。利用在MATLAB/SIMULINK软件中建立的数学模型同步控制风力机模型的运动,模拟出风力机在变风速工作过程中的动力学特性,计算出风轮的功率、气动转矩和转速,并得到在此控制状态下的风力机传动系统中的载荷序列,为传动系统齿轮的强度校核和疲劳寿命分析等提供数据支持。
- 刘国良孙文磊梁志康宁辉王霞
- 关键词：风力机
- 基于FAST和现代控制理论的大型风力发电机载荷控制研究
- 2013年
- 考虑到减少风力发电机组动态载荷,在状态空间模型条件下,讨论1.5 MW水平轴风力发电机整机系统的参数识别。基于风力发电机动力学仿真代码FAST的假设模态法,推导出整机的机制模型,结合MATLAB软件用线性化的方法得到系统在某一工况点的状态方程。采用叶轮统一变桨控制方法来调节额定转速以上区域的叶轮转速,应用状态评估的方法对3阶和5阶模型进行仿真并对结果进行分析,得到5阶模型在载荷控制方面的优越性。
- 梁志孙文磊龚睫凯
- 关键词：风力发电机参数识别
- 大型风力机组钢-混凝土组合塔架动力响应分析被引量：1
- 2014年
- 以某陆地5 MW大型风力发电塔架为研究对象,参考GL2010风电塔架设计规范,提出了一种塔架动力响应分析方法。考虑塔顶机舱风轮质量及钢-混组合结构的影响,建立了塔架有限元分析模型。采用Block lanczos法对塔架进行了模态分析,得到了塔架前五阶固有频率和振型。通过模态叠加法求解,得到了不同风输入下塔架的稳态位移动响应时域历程,对激励中各频率成分对塔架动响应的影响进行了分析。结果表明,该塔架不仅可以避免与风轮发生共振,且有较好的抗振特性。
- 周玉俊孙文磊周建星
