基于GNSS的风电机组低频振动位移计算方法研究

针对风电机组叶轮、塔架等耦合引起的低频振动问题,对风电机组机舱低频振动位移的计算方法开展了理论推导、仿真验证和现场测试研究。首先,基于GNSS-RTK精准定位技术,推导了风电机组机舱低频振动位移的计算方法;然后,通过MATLAB软件,搭建了风电机组机舱的空间运行轨迹,并对该计算方法进行了仿真验证;最后,开展了GNSS设备和加速度传感器的对比测试,将位移结果与Bladed软件计算的理论位移进行了趋势和误差分析。研究结果表明:基于GNSS的机舱低频振动位移与仿真设定位移之间的偏差在10~(-15)数量级,该结果与理论位移曲线的变化趋势一致,误差为2.9%,优于加速度二次积分计算位移的误差47.1%;仿真和现场测试结果均验证了该计算方法的正确性和准确度,该方法适用于风电机组低频振动的长期监测,且具有精度高、成本低的特点。     

并网型直驱式风电机组的仿真分析

分析永磁直驱风电机组的优点并建立各部分的数学模型,根据变流器的数学模型。提出变流器机侧和网侧的控制策略,能够实现风电机组有功功率和无功功率的独立控制,获得较好的电能质量;利用仿真软件MATLAB／SIMULINK建立永磁直驱风电机组的模型,仿真了机组在风速阶跃变化时的运行时情况,仿真结果验证了模型的正确性。     

风电系统变流器控制策略研究

介绍了直驱风电机组双PWM变流器的拓扑结构及工作原理,建立了风电机组风力机、永磁发电机及双PWM变流器的数学模型。基于MATLAB/Simulink建立了机组仿真模型并进行了仿真分析,结果验证了双PWM变流器控制策略的可行性,满足并网变流器的控制要求。     

不同P-Y数据对于海上风电机组结构频率影响分析

海上风电机组的载荷计算工作首先需要解决整机频率计算问题,以保证整机运行在合理的安全频率范围内.针对这一问题,以Aeroflex和Bladed两款仿真软件为仿真平台对整机频率进行了仿真计算,建立了基于东海大桥海上风机为研究对象的仿真模型.在分别考虑0.8倍的p-Y数据,1.2倍的P-Y数据以及海底桩基冲刷等情况下,仿真计算了不同海洋桩基环境整机模态频率.将两款仿真软件的模拟分析结果进行横向比较,研究发现两款仿真软件前几阶模态分析结果比较接近,基本吻合,验证了该海上风电机组模型构建准确以及前几阶基础模态分析的准确性.同时模拟分析的研究结果表明,不同桩基情况土壤P-Y值整体倍率小范围改变对于整机基础频率的影响变化不大.     

平台纵摇对漂浮式风电机组叶片气弹特性的影响研究

海上风电向深远海发展，漂浮式风电机组成为发展方向。漂浮式风电机组存在多自由度平台运动，同时伴随海上多变的风况，叶片的气动特性和结构响应非常复杂。本文基于自由涡尾迹法与模态法建立了漂浮式风电机组叶片气弹模型，对NREL 5MW风电机组叶片的气弹特性进行了模拟，与采用BEM和GDW方法的计算结果进行对比。在对比验证的基础上，采用耦合模型研究了平台纵摇运动下NREL 5MW风电机组叶片气弹特性，结果表明，本文建立的耦合模拟方法可以准确地模拟平台运动下的气动性能与结构动态响应；平台运动会显著增加叶片气动性能的波动，平均功率明显增大，平均推力略有降低；平台运动使叶片表面等效应力发生波动，叶尖变形增大，中内叶展较外叶展更容易受到平台运动的影响。     

水平轴风力机叶片气动性能计算及影响因素分析

叶片作为风电机组的关键部件之一,其设计和可靠性直接关系到风力发电机组的安全运行,而气动性能的好坏将会直接影响到叶片外形设计及机组效率。因此,对叶片进行气动性能计算和数值模拟成为必要。根据动量叶素理论建立风力机叶片气动计算模型,考虑到叶尖损失,叶根损失,叶片宽度和厚度等因素的影响对该模型进行修正。用MATLAB语言编制计算程序,针对某一具体翼型数据进行了气动性能的计算,分析了风轮实度、安装角、锥角以及偏航等因素对叶片气动性能的影响。     

叶片断裂事故条件下直驱式风电机组动态特性分析

以兆瓦级直驱式风电机组为研究对象,进行叶片断裂事故发生后风电机组动态特性分析。通过将风轮载荷模型、机电耦合模型和变桨距控制等多个风电机组子系统模型进行集成,得到较完整的系统整体模型。在风轮载荷模型中,不但考虑气动载荷,也考虑惯性载荷和重力载荷等;变桨距控制充分考虑变桨距机构动力学特性。在Simulink环境下建立风电机组数值仿真模型,并假定叶片断裂后几秒内风电机组尚未停机进行仿真研究。研究结果发现,一个叶片断裂后,风轮旋转力矩出现突变,发电机电磁力矩快速响应风轮机械旋转力矩,风轮转速能控制在设定值附近波动;风电机组能量捕获与转换出现失衡,变流器直流电压、输入电网有功功率和无功功率等都出现大幅度波动,造成对电网的冲击。通过分析叶片断裂后风电机组动态特性,能够为风电机组结构设计、运行控制等提供有益的参考。     

STATCOM在改善风电场电压波动中的应用

通过对静止同步补偿器（STATCOM）工作原理的分析,建立动态数学模型,探讨应用无功电流间接控制的控制方法,在MATLAB／Simulink中,对含STATCOM的并网风电机组进行仿真分析,仿真结果验证了STATCOM在风电并网中能够有效抑制并网风电机组的电压波动。     

大功率风电机组传动系统液力变矩器的设计研究

利用几何相似设计理论,根据风电机组传动系统要求,应用MATLAB编写计算程序,求出专用导叶可调液力变矩器循环圆各部分几何尺寸并设计其机械结构.建立液力变矩器的动态数学模型,并进行MATLAB/Simulink仿真分析,验证了液力变矩器应用在风电机组传动系统的合理性,为大功率风电机组传动系统设计提供必要的理论基础.     

基于转矩补偿的风电变桨加载系统的研究及仿真

针对风电变桨加载系统在建模及控制方法上存在的缺陷,对桨叶模拟系统的补偿转矩进行了研究分析,对加载系统中的控制方法进行了改进,提出了一种转矩闭环控制与转矩补偿优化相结合的控制方法.基于Bladed软件对2.5 MW风电机组运行进行了仿真,同时利用该模型模拟现场工况,参与平台控制并进行了加载试验,将平台试验数据与仿真结果进行了比较,两者基本一致.研究结果表明,转矩闭环控制与转矩补偿优化相结合的控制方法能真实反映桨叶在风场的工况,使变桨加载系统的控制达到最优.     

MEMS研究的新进展——微型系统及其发展应用的研究

简要叙述了微电子机械系统(MEMS)研究中的多单元综合体--微型系统,包括它的种类、结构、工作原理及相关的特性。对其应用前景作了讨论,并提出了一些超前的设想     

印染污水的资源化处理工艺与设备

以＂2 000 t印染污水资源化成套设备＂为例,从需求背景、系统方案、控制系统等方面介绍了基于反渗透膜的印染污水再生处理技术、工艺与设备。该成套设备占地面积小、投资少、运行费用低,目前通过建设＂杭州湾新区印染污水资源化示范园＂实现了产业化推广应用。     

数控手工编程中的尺寸和基点坐标及CAD查询法

数控手工编程中的数学处理，通常有尺寸的求解和基点(或节点)坐标的求解，基点坐标的求解方法有作图计算法(也称几何作图法)、代数计算法、平面几何计算法、三角函数计算法和平面解析几何计算法等。而用CAD绘图并采用查询法求基点坐标，可省去许多计算的繁琐。     

精密小孔的加工和测量

精密小孔的加工越来越多,精度要求也越来越高.而精密小孔的加工和测量都比较困难,要想达到精密小孔要求的尺寸精度、形状和位置精度,就要在加工过程中根据实际加工中存在的问题采取一系列相应的措施,其中使用精度较高的仪器进行测量,是保证加工精度和加工质量关键.为此,设计出一种精密小孔测量仪.     

微型机械及相关理论和技术

微型机械是一门新兴学科,它的发展十分迅速,本文介绍了微型机械的研究现状,相关理论和技术以及已取得的一些成果。     

软测量技术及其应用与发展

在工业生产中存在的大量过程参数,往往与生产效率、产品质量密切相关,需要加以严格控制.然而,由于技术、工艺或经济的原因,目前无法通过普通传感器对这些过程参数进行检测.软测量技术作为解决上述问题的新方法,近年来取得了重大发展.文中系统阐述了软测量技术的原理及应用现状,并分析了其现存的问题,同时,对这项技术未来的研究和发展趋势作了展望.     

汽轮机与电机拖动现状分析与比较

随着科技的发展,国家产业结构的调整,冶金企业面临高能耗和用电紧张的严峻挑战,为了缓解企业面临的成本等压力,深入分析、比较了40 000 m3/h制氧机组空压机采用汽轮机或电机拖动的优缺点,通过对比目前电网及蒸汽的实际现状以及两种拖动方式的投资分析,运行成本分析,安全运行经济性、可靠性分析,得出了具有一定工程指导价值的结论。其结果表明,该分析研究为大型设备进一步优化设计奠定了基础。     

纳米科技与仪器仪表

本文介绍了纳米科技的基本概念,针对纳米材料独特的结构和优异的性能,联系现代仪器仪表的实际情况,阐述了纳米科技在现代仪器仪表领域的应用和前景,目的在于探索高新科技如何与生产实际相结合,与广大同行共同推动仪器仪表产业的发展。     

Status and prospects of micro- and nanoelectromechanics

Micro-electro-mechanical systems (MEMS) are devices that display the most intense development in modern microelectronics. At the moment, however, the majority of electronic engineers and users of hi-tech devices do not possess sufficient general information about this new direction in microelectronics. The present paper describes the current status of this direction, numerous possible applications, and prospects of its further development, including the transition to the nanometer range and creation of nanoelectronic elements. Specific features of operation of some particular MEMS devices, their characteristics, and areas and scales of applications are considered.     

用辉光放电质谱法和火花源质谱法分析表征金属和半导体

辉光放电质谱（ＧＤＭＳ）和火花源质谱（ＳＳＭＳ）是进行高纯固体材料直接和全面分析的两种主要的分析技术，ＧＤＭＳ和ＳＳＭＳ各有所长，有互补性。适当运用这两种技术，综合其优势，可望在固体样品分析表征的许多应用中获得更全面的信息和更可靠的分析结果。本文介绍了ＧＤＭＳ在贵金属分析领域中的两个应用，讨论了高纯镓分离中的表面富集问题，介绍了用ＳＳＭＳ研究杂质元素分布均匀性和相关性的方法。