基于叶素理论的风力机模拟系统研究

在不具备风场环境或风力机的实验室的情况下,建立风力机输出特性模拟实验平台,对风力发电系统的研究具有重要作用.本文考虑涡流的影响,对叶素进行权系数分配,采用叶素理论建立风轮转矩模型,并根据风力机和直流电动机具有较大相似特性,利用控制直流电动机的输出转矩来模拟风力机的特性,搭建了交流励磁变速恒频风力发电系统实验平台.实验不...     

双风轮风力发电机的建模与仿真

介绍双风轮风力发电机,一种新型的变速恒频风力发电机.其设计思想尚属首创,结构相对简单,坚固可靠,具有发电量高、成本低及在一定条件下独立供电等优点.此外,由于双风轮风力发电机的有功和无功功率均可调节,对电网可起到稳压、稳频的作用,提高了发电质量,预计在未来有着很好的应用前景.从坐标变换、电机的基本理论和双风轮风力发电机的原理出发,推导dq坐标系下的数学模型,并用Matlab/simulink仿真验证该模型的正确性,为今后该类发电机控制策略的研究及具体实现提供了理论基础.     

风力发电机组结构建模研究进展

基于分析力学建模、基于多体动力学建模和基于有限元法建模是3种常见的风力发电机组结构建模方法。从历史以及逻辑的角度对这3种建模方式进行了梳理,给出了各自的共同特征与发展前景,并对三者进行了系统比较,为风力发电机组结构建模提供参考。     

风力发电机组空气动力学建模与应用

在风力机空气动力学特性分析的基础上,建立了可应用于不同型号风力机的空气动力学模型。在已知风力发电机的固有参数的条件下,可以得到功率系数特性曲线、转矩系数特性曲线,为分析风力发电机运行特性,制定相应的控制策略提供指导。应用在莱州电厂1．25MW机组的仿真分析中,效果良好,为高稳定型和高效率的风力发电机组的设计奠定了基础。     

兆瓦级风力机风轮静态特性模拟器的研究

提出一种新型小功率实验平台模拟兆瓦级风力机风轮特性的控制策略.通过对兆瓦级风机转矩特性等功率缩小和低转速特性的准确跟踪,实现风力机风轮静态特性的模拟.利用原动机侧变换器能够模拟兆瓦级风机缩比转矩特性,发电机侧变换器可准确跟踪风机低转速特性.分别针对风速和转速变化两种情况进行了分析,结果表明该方案能准确模拟兆瓦级风力机风...     

H型风轮流动控制的实验研究

为了提高H型风轮的气动性能,将上游来流引入叶片尾缘并在尾缘缝隙形成射流的被动流动控制方法应用到H型风轮并在低速风洞进行风洞实验,得到了原型风轮与流动控制下风轮的基本气动性能。实验结果表明:原型风轮的气动性能系数(扭矩系数Cm、风能利用系数Cp)均随着尖速比λ的增大先增大,在尖速比λ1时取得最大值,然后再减小,随着来流风速的增大,气动性能系数增大,且气动性能系数最大值对应的尖速比λ增大;相对于原型风轮,流动控制下风轮的气动系数均有提高,尤其是尖速比λ1.2,气动性能系数显著增加,随着来流风速的增大,流动控制效果减弱,在尖速比λ1.2时,流动控制效果减弱明显。     

基于VisSim的SCIG风力发电机组动态模型建模与研究

给出了基于鼠笼型感应发电机(SClG)的风力发电机组的五阶与三阶动态模型,其中五阶模型包括定子、转子模型及简化的传动系统模型;忽略定子暂态过程后,得到包括转子模型及简化的传动系统模型的三阶模型.在VisSim仿真软件上实现了上述两种模型的建模,并针对各自的响应特征进行了仿真比较.仿真结果验证基于VisSim的SCIG风力发电机组建模的正确性,同时也为风力发电机组的仿真研究提供了一个新的途径.     

“河北1.3MW风力发电机组风轮叶片研制”列入国家国际科技合作重点项目

从河北省科技厅获悉，中德科技合作项目“1．3MW风力发电机组风轮叶片研制”被列入国家国际科技合作重点项目计划，并获得资助。     

基于PSS/E双馈风力发电机组的建模与仿真

本文以双馈风力发电机组为研究对象,阐述了双馈风力发电机组的基本原理,分别推理了风力机模型、双馈风力发电机模型以及变流器模型,并以电力系统分析软件PSSE为开发平台,以PSS/E中自定义模型的方法用fortran编程语言建立了风力发电机组模型,通过仿真验证了模型的正确性,从仿真结果验证了风力发电机组在电压跌落时和恢复时的性能,同时也说明PSSE在自定义模型中有很大的灵活性。     

基于改进叶素动量理论的水平轴风电机组气动性能计算

综合考虑到风剪切、塔影效应、三维旋转效应的影响,本文对传统的叶素动量理论（bladeelementmomentum,BEM）进行改进,建立风电机组气动性能计算模型,基于该模型编制计算程序,以商用1．5MW风电机组为计算实例,计算出其在不同的风速、转速和桨距角配置下的轴向和切向气动荷载分布,以及推力、功率和风能利用系数,与传统BEM模型及风电设计分析软件FOCUS5计算值对比,验证了该模型的正确性和优越性。     

虚拟风场和风力机模拟系统的实验研究

在不具备风场环境或风力机的条件下,建立虚拟风场和风力机模拟系统,对风力发电系统的研究具有重要作用。根据风速变化规律,建立了基于谱密度分析的自回归理论的风速模型。在此风速模型基础上,考虑涡流效应,对叶片进行受力分析,根据叶素理论和权系数分配叶素的方法建立风轮转矩模型,利用转矩控制直流电动机模拟风力机,搭建了虚拟风场和风力机模拟系统实验平台。虚拟风场的建立为虚拟风力机暂态或连续性实验提供了良好的基础。风力机模拟系统实验不仅验证了风轮转矩模型的准确性,反映了风速变化时模拟输出风轮转矩的快速跟随性能,而且可用于变速恒频风力发电系统的研究,证明其控制策略的正确性。     

混流式水轮机叶片的几何造型

本根据几何造型学的一般原理,介绍了混流式水轮机水轮机叶片几可造型方法、造型中的一些实际问题以及提高造型的精度。     

碳纤维复合材料在风力发电机叶片中的应用

为了降低风电单位成本,风机功率不断提高,随之叶片长度也不断增加,使碳纤维在风电叶片中的应用成为必然。介绍了碳纤维在风电叶片上应用的优势和不足,以及解决的技术途径。     

风力机叶片三维气动特性分析

应用FLUENT软件,采用三维计算流体动力学(CFD)方法对水平轴风力机叶片进行三维气动分析,得到不同风速下的功率曲线、各截面的压力分布图和叶片三维压力分布图,并与叶素动量理论(BEM)计算结果进行对比。结果表明大功率风力机叶片气动性能计算采用三维CFD理论更能反映叶片的实际工作情况。     

关于风电叶片长度的设计及影响因素

论证了风电叶片的长度选取方法,并且分析了海拔高度和风资源对叶片长度的影响,指出风电叶片的长度设计必须进行收益和成本的比较。     

混流式水轮机叶片建模与分析

利用逆向工程方法建立了某电站混流式水轮机叶片的模型,并对其进行了分析。本文介绍了利用逆向工程软件GeomagicStudio建模的方法和步骤,并据此建立了某电站混流式水轮机叶片的三维实体模型。比较结果表明,所建立的模型和实际叶片吻合较好。在此基础上,利用三维造型软件如Rhino等可以获得叶片表面形貌和曲率等几何参数及惯性力矩等力学特性参数,这些参数可以作为对叶片进行分析、研究和维修等工作的依据。     

基于双站散射的地面背景下风电机叶片回波模拟

准确模拟风电机雷达回波信号,对解决风电机对雷达台站的无源干扰问题具有重要意义.针对现有方法仅能考虑单站散射的问题,根据多径效应,推导了地面背景下风电机叶片的双站回波公式,并根据镜等效像原理推导了风电机叶片与地面之间各散射路径的等效计算模型,提出了半空间中风电机叶片双站散射回波的模拟方法.以Vestas-V82型风电机作...     

风电叶片结构健康监测系统

中国目前大力发展清洁能源技术,以风电为代表的新能源产业在中国已经有比较大规模的应用。在运行过程中,风电叶片表面出现了撕裂、扭转、螺丝松动等情况;出现上述情况的部位主要集中在叶片根部、叶片空心材料与实心材料交接处。通过对风电叶片运行状态、叶片材料、制作工艺的研究,出现这样的情况主要是运行过程中震动量及应变力起了较大的影响。因此,通过安装在叶片内部的加速度传感器及应变片监测叶片的震动量信号及应变力,采集这两种类型的数据并通过一年以上运行数据的积累达到动态监测风电叶片结构监测健康系统的目的。未来希望通过分析能够了解叶片的全生命周期,做到提前预警。