新型风电机组传动方案的设计原理研究

对采用差动调速技术的新型风电机组进行设计,其关键环节之一是总体传动方案的确定,但迄今尚无具体的分析方法。基于差动轮系的运动学原理,对太阳轮、齿圈、轮架等基本构件的转速和功率等临界值进行研究,讨论了不同传动方案中差动轮系基本构件的稳定工作区间,通过对比分析,确定了差动轮系在新型风电机组传动方案中的联接形式,为相关方案研究提供一定的理论基础。     

差动调速风电系统传动比的有限时间历程优化

针对差动调速风电系统的总体方案,提出在有限时间历程下对总体方案中3个关键位置的变速齿轮传动比进行优化。首先,建立了调速电机的峰值功率表达式,以其最小为优化目标,并利用FAST(Fatigue,Aerodynamics,Structures,Turbulence)软件仿真获得了风轮转速,以计算在一定时间历程中的调速电机峰值功率;其次,研究了齿圈输入功率与输出功率的临界点,并利用转速平面法选定差动轮系结构参数值,作为优化的约束条件;再次,采用惩罚函数外点法编程计算;最后,按照优化结果搭建了基于差动调速的1.5 MW风电系统的SIMULINK模型并进行仿真,获得了风轮、调速电机以及同步发电机的转速、转矩和功率关系,验证了上述理论分析和参数配置的有效性。     

N-back任务诱导梯度脑力负荷状态对失匹配负波振幅的影响

目的观察不同脑力负荷状态下失匹配负波振幅变化情况。方法对28名被试采用5个难度等级的数字N-back任务建立梯度脑力负荷状态模型,并同步采集脑电信号,采用非任务相关听觉刺激oddball范式引出失匹配负波并测量平均振幅。任务结束后使用任务负荷量表NASA-TLX评价被试主观脑力负荷状态,并分析Fz电极处MMN振幅随脑力负荷状态变化情况。结果因采集脑电信号质量不佳剔除4名被试数据,分析24名被试数据,结果显示随着N-back任务难度增加,被试完成任务的正确率逐渐下降、反应时逐渐升高(P0.05),NASA-TLX得分逐渐升高(P0.05)。成功提取各任务中被试MMN波形,测量其振幅随任务难度等级增加而降低(P0.05)。结论使用数字N-back任务成功建立梯度脑力负荷状态模型,在此模型中,脑力负荷水平越高,测得MMN振幅越低。     

基于2自由度传动调速的风电机组模拟系统设计

在与双馈、永磁直驱等传统风电机组的结构方案进行对比分析的基础上,提出了2自由度传动的新型风电机组模拟系统方案:首先,建立了风轮转矩与风速、转速、桨距角的关系式,并采用电动机按此关系式模拟风轮转矩作为输入;其次,建立了典型2自由度传动机构(差动轮系)的动力学模型,用其模拟新型风电机组的传动链;最后,在SIMULINK中分别建立了新型风电机组和传统双馈风电机组的模拟系统。将仿真结果进行对比,验证了2自由度传动的风电机组模拟系统的有效性,为后续2自由度传动调速风电机组物理试验平台的设计提供了理论基础。     

新型风电机组传动原理的试验研究

文章针对新型风电机组传动原理的验证问题,设计并搭建了试验台进行研究。试验系统由差动模块、电机模块和控制模块组成。以具有"双输入-单输出"功能的差动齿轮箱为传动核心,变频电机模拟风轮以变转速输入,通过上位机程序控制伺服电机的转速,调节输出端同步发电机的转速至稳定,并用传感器采集了关键构件的转速、转矩等运行数据。通过分析关键构件转速调节和功率耦合特性的相关试验数据,表明了新型差动调速风电机组具有传动原理可行性。     

汽轮发电机组转子振动预警方法研究

汽轮发电机组转子长期连续高速旋转，不可避免地出现转子振动状态变化，而转子振动状态的优劣直接影响整个机组安全运行，对其预警方法的研究势在必行。首先统计转子振动运行规律；其次基于振动运行规律提出转子振动异常阈值计算方法；再次依托异常阈值和非线性状态评估(Nonlinear State Estimation Technique, NSET)提出转子振动预警方法；最后利用某电厂机组运行数据进行测试验证，并与基于反向传播(Back Propagation, BP)神经网络的振动预警方法进行对比，结果表明所提方法可以准确有效实现转子振动预警。