风机自主巡视的无人机控制策略研究

应用旋翼无人机对风力发电机进行自主巡视时,需正对风机采集全景图,计算桨叶空间位置,进而对巡视航线和航点做出规划。为此提出一种风机自主巡视的无人机控制策略。首先,采用Yolov5神经网络模型对风机各部位进行提取,同时利用风机各部位像素坐标计算无人机位姿修正量并设计控制器,使无人机到达正对风机的位置对其全景图进行采集;其次,根据全景图计算桨叶叶尖的空间坐标,规划出巡视航线及初始航点,达到对桨叶的全面图像采集;最后,为克服定位误差等因素的干扰,设计控制器使无人机可依据图像信息进行位姿调整,使桨叶保持在图像中心位置,达到对风机精准巡视的目的。仿真试验表明,所提出的策略可达到对风力发电机自主巡视的目的,其中的设计思路也可为其他电力设备的巡检方案提供参考。     

大型水平轴风力发电机桨叶稳定性研究

大型水平轴风力发电机桨叶为流-刚-柔耦合的周期时变多体系统。本文暂未考虑风载荷,分析了重力载荷和桨叶预锥角、转速等因素的变化对稳定性的影响。力学建模中,考虑了桨叶挥舞、摆振、扭转和轴向运动以及根部铰的挥舞、摆振和变矩等刚体运动。利用有限元法形成5节点18自由度的刚-柔混合梁单元模型,应用Hamilton原理建立桨叶动力学方程,求得对应的摄动方程,采用Newmark隐式积分方法求解。根据Floquet理论判断运动稳定性,计算了相关转换矩阵的特征值。结果表明预锥角对桨叶运动稳定性影响不容忽视。在通常的工况下,桨叶能够稳定地运转。     

风力发电机塔筒风致响应分析与风振控制研究

该文以内蒙古白云鄂博某1.5 MW风力发电机塔筒为研究对象,根据线性滤波法模拟生成风力发电机暴风风况瞬时风速时程,利用模拟得到的瞬时风速对风力发电机塔筒进行风致响应分析,应用调谐质量阻尼减振技术(TMD)对风力发电机塔筒进行暴风风况下的风振控制研究。结果表明:风力发电机塔筒顶部的动力响应具有较强的随机性和波动性;TMD对风力发电机塔筒具有较好的风振控制效果,总体上TMD对风力发电机塔筒的风振控制效果随着质量比和阻尼比的增大而增加,最后趋于稳定。该文给出了设计中质量比、阻尼比及频率比的取值建议。     

大型水平轴风力发电机浆叶稳定性研究

大型水平轴风力发电机桨叶为流－刚－柔耦合的周期时变多体系统。本文暂未考虑风载荷，分析了重力载荷和桨叶预锥角、转速等因素的变化对稳定性的影响。力学建模中，考虑了桨叶挥舞、摆振、扭转和轴向运动以及根部铰的挥舞、摆振和变矩等刚体运动。利用有限元法形成5节点18自由度的刚－柔混合梁单元模型，应用Hamilton原理建立桨叶动力学方程，求得对应的摄动方程，采用Newmark隐式积分方法求解。根据Floquet理论判断运动稳定性，计算了相关转换矩阵的特征值。结果表明预锥角对桨叶运动稳定性影响不容忽视。在通常的工况下，桨叶能够 稳定地运转。     

关于风力发电机转盘轴承的设计与制造研究

近年来,随着时代经济的飞速发展以及科学技术的日新月异,风力发电机作为一种全新的能源基础设施应运而生,这不仅有效的解决了我国能源紧张的问题,而且有效的控制了环境污染的形势。风力发电机转盘轴承作为一种特大型的轴承,不仅有着较为复杂的受载形式,拆装和日常维护也较为困难,所以对风力发电机转盘轴承的设计和制造研究始终是人们关注的焦点之一。本文主要从风力发电机转盘轴承的组成、设计和具体制造三个方面对其进行研究分析。     

不确定问题在风力发电机故障诊断中的研究

风力发电机故障诊断往往通过测试手段和诊断理论对风力发电机的运行状况进行推理,找到故障机理及原因,但实际采集到的数据信息大多在不确定因素工况工作下采集的,又由于风力发电机本身设备结构的复杂性、运行环境的恶劣性,使得风力发电机的故障表现与故障原因之间不是简单的映射关系。存在着各种随机的、模糊的、不确定的因素,针对不确定性,目前有很多不确定理论和方法用来解决风力发电机故障诊断的问题。     

双馈风力发电机高效节能散热系统研究

随着风力发电机单机容量越来越大,机舱、发电机的加热和散热问题成为人们关注的焦点。传统的发电机空气冷却系统和冬季机舱加热系统耗电量越来越大,且很难满足机组稳定散热的需要,本文提出了一种高效节能的发电机空气冷却系统,详细分析了这种冷却系统的优势。对大功率的风力发电机散热系统设计和研究具有较强的参考价值。     

基于自适应模糊PID的风力发电机叶片角度控制

本文研究了风力发电机倾斜角度控制问题,探讨了自适应模糊PID调节器在该控制系统中的应用。通过仿真试验和分析,验证了自适应模糊PID调节器在不确定模型条件下的稳定性和控制效果。结果表明,与传统PID控制器相比,自适应模糊PID调节器能够更好地响应风力发电机的倾斜角度控制,能够快速、平滑地调节角度并保持稳定。本文可为提高风能利用效率和减少环境污染提供参考,未来可验证其他控制方法以获得更好性能。     

磁悬浮风力发电机零偏置电流控制策略研究

建立了5自由度磁悬浮轴承支撑的垂直轴风力发电机转子试验系统,研制了零偏置电流模拟控制器,通过试验方法研究了该控制器对系统动态性能的影响。结果表明,零偏置电流控制方式在显著降低磁悬浮轴承电能损耗的同时仍然能够保证垂直轴风力发电机转子系统稳定运行。     

美开发出新型低成本风力发电装置

美国一名工程师最近开发出了一种新型的多转子风力涡轮设备,具有体积小、成本低的优点。据媒体报道,目前的风力发电站差不多相当于一座小型城市的规模,通常由几十台涡轮机和数百个桨叶组成。制造、运输和安装这些设备的成本高昂,而且工程复杂。     

风力发电机组反向平衡法兰安装施工技术研究与应用

本文以三峡新能源利川汪营风力发电项目为工程实例,详细介绍了采用反向平衡法兰施工技术安装风力发电机设备,重点对风力发电机锚栓基础法兰、塔筒之间反向平衡法兰的安装工艺、高强螺栓紧固质量控制要求、风机设备吊点设置和起重机械配合要求进行了描述,为国内同类型工程的施工提供了可行的技术实践。     

风力发电机传动系统无极变速的研究

本文在研究传统风力发电机传动系统的基础上,发现和总结其缺点,得到改进需求,提出一种改进的无级变速风力发电机传动系统,并给出其原理图和详细功能解释,在满足传统传动系统功能的前提下增加了无级变速功能,减小了输出轴的速度波动,对优化风力发电机的传动性能有一定的参考意义。     

基于无人机图像的风力发电机叶片缺陷识别

针对风力发电机叶片人工检测低效,缺陷诊断难的问题,提出一种基于无人机与图像处理的风力发电机叶片缺陷识别方法。通过Halcon 12与Visual Studio 2015的联合开发,实现图像处理流程、检测结果输出以及缺陷回放等功能,包括相机标定、通过快速自适应加权中值滤波处理图像、动态阈值分割叶片图像缺陷特征,利用区域处理识别裂纹和砂眼等缺陷,并对缺陷进行分类与测量以及输出对叶片质量的分析报告等,实现风力发电机叶片表面缺陷的自动检测功能。通过实例验证了该方法在风力发电机叶片表面缺陷检测中的较高精确性与算法稳定性。     

虚拟式风机噪声音调分析仪的设计与实现

为了实现风力发电机噪声的精确评估,研究了基于IEC 61400-11标准的风力发电机噪声音调分析的方法,设计了音调分析仪的软件架构和工作流程,在此基础上利用虚拟仪器技术开发了虚拟式风力发电机噪声音调分析仪.音调分析仪的实际应用结果表明,其分析结论与国际权威的风力发电机认证机构MEASNET成员单位的分析结论保持一致,可以将其用作衡量风机性能指标的分析仪器.     

基于前馈补偿加速度权系数的独立变桨距控制研究

风能发电系统具有自然风速的随机性、时变性和系统的非线性等特点,所以论文提出了基于前馈补偿加速度权系数的独立变桨距控制方法。采用加速度权系数分配对各个桨叶单独进行控制,使每个桨叶跟随风速的变化而变化,实现独立变桨距控制,然后根据前馈补偿理论的知识对整个控制过程进行补偿。论文构建了直驱永磁同步发电系统独立变桨距的数学模型,并在MATLAB/Simulink上进行建模仿真,仿真结果表明论文提出的控制算法不仅具有强抗干扰、强鲁棒性以及响应速度快的优点,而且还可以在稳定系统输出功率的同时,实现各桨叶的平稳变化,减轻风力发电机组疲劳载荷和摩擦。     

小型H型垂直轴风车叶片的设计分析

风力发电机(简称风车),是一种将风能转化为机械能,电能或热能的转换装置。比较了垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机的优势后,对小型H型垂直轴风车叶片的进行了分析,给出了在不同工作环境中的载荷分析,并对叶片的应力计算及校核方法作了讨论,为小型H型垂直轴风车的叶片设计提供了参考。     

我国首台具有自主知识产权的2兆瓦永磁风力发电机研制成功

近日,我国第一台具有自主知识产权的2兆瓦永磁直驱风力发电机研制成功。这是我国自主研发的最大的永磁直驱风力发电机,标志着我国永磁直驱风力发电技术达到世界领先水平。     

一种分段式结构的变桨距垂直轴风力发电机研究

针对国内风电频率不稳定的问题,提出了一种分段式结构的变桨距垂直轴风力发电机方案.简要介绍了该变桨距垂直轴风力发电机的特点,并采用叶素理论和数值仿真方法对其气动性能进行了研究,结果表明此结构的变桨距垂直轴风力发电机在变桨距性能及叶片的强度和刚度方面更加优越,相信将对我国风力发电的发展起到一定的推动作用．     

瑞典北部将建欧洲最大风力发电场

据报道，瑞典计划在北部建设欧洲最大风力发电场，安装1000多个涡轮风力发电机，预计发电能力相当于2个核     

论建造兆瓦级垂直轴式风力发电机组的合理性

以传统的水平轴螺旋桨式风力发电机组和垂直轴式达里厄型风力发电机组为例,从几个方面进行了对比评估。认为两者重量处在同一水平级上,而垂直轴式由于没有机舱、对风定向机构及叶片变距机构,发电机和增速器可配置在基座上及可取消角传动装置等一系列优点,因此从总体上来说优越性稍大于水平轴螺旋桨式。尤其是垂直轴式的风速工作范围可达20～25m/s,可降低发电成本,在风潜力大的地区具有较大的优越性。