风电叶片夹芯复合材料的结构设计与性能关系

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作者 羊森林 贾德壮 +3 位作者 李磊 陈政元 徐家壮 钟淦基 《高分子材料科学与工程》 CSCD 北大核心 2024年第11期119-126,共8页

文中研究了风电叶片夹芯复合材料的芯材设计参数(材质、密度和开槽方式)与其力学性能的关系。研究发现,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)发泡芯材的泡孔结构存在显著差异,PET芯材泡孔壁呈规整结构,而PVC芯材泡孔壁含有微孔结... 文中研究了风电叶片夹芯复合材料的芯材设计参数(材质、密度和开槽方式)与其力学性能的关系。研究发现,聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚氯乙烯(PVC)发泡芯材的泡孔结构存在显著差异,PET芯材泡孔壁呈规整结构,而PVC芯材泡孔壁含有微孔结构。在力学性能方面,PET芯材表现出较高的强度和模量,PVC芯材则具有较高的韧性。对于PET芯材,密度增加导致力学强度和模量提高,但韧性有所降低。文中还比较了不同的开槽方式对夹芯复合材料四点弯曲性能的影响,结果表明,上表面十字深槽、下表面一字浅槽的开槽方式可能有利于提高夹芯复合材料弯曲过程中的承受载荷。值得注意的是,PVC芯材制备的夹芯复合结构在四点弯曲测试中展现出优异的综合性能,这可能源于PVC芯材的韧性以及加强筋的增强效果。此外,PVC芯材泡孔壁上的微孔结构可能促进了灌注过程中其与环氧树脂的耦合作用,进一步改善了复合材料的性能。研究结果为优化风电叶片夹芯复合材料的结构设计提供了理论参考。 展开更多

关键词 夹芯复合结构 风电叶片 发泡芯材 弯曲性能

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风力发电机组大直径塔筒分片平台设计与校核 被引量：1

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作者 兰嘉文 翟乾俊 +1 位作者 孙仲泽 万雄斌 《南方能源建设》 2025年第1期141-146,共6页

[目的]近年来,风力发电机组风轮直径越来越大,使得塔筒所承受的风载荷也越来越大。为了匹配大风轮机组,需要增大塔筒直径来满足其承载力。而随着塔筒直径的增大,塔筒内平台直径也会增大,重量也会相应的增加,导致成本增加。同时,塔筒内... [目的]近年来,风力发电机组风轮直径越来越大,使得塔筒所承受的风载荷也越来越大。为了匹配大风轮机组,需要增大塔筒直径来满足其承载力。而随着塔筒直径的增大,塔筒内平台直径也会增大,重量也会相应的增加,导致成本增加。同时,塔筒内平台直径增大,若采用传统的平台梁,其与筒体焊接的部位容易造成较大的应力集中,容易产生结构失效,造成重大损失。[方法]为了避免平台直径增大导致成本增加、平台梁与筒体焊接部位容易失效的问题,将塔筒整个大的内平台分为6个独立的小平台,并在平台下部设计2~3个支撑,支撑一端与筒体焊接,一端自由。通过有限元分析软件,分别评估了SLS(Serviceability Limit State)、ULS(Ultimate Limit State)2种载荷工况下,平台的变形及强度。[结果]该平台在对应的载荷工况下安全性良好,并且在现场得到了广泛的使用。[结论]分片平台的设计不仅可以满足现场使用强度的要求,还能起到减重降本的效果,产生了一定的经济效益,具有进一步的推广价值。 展开更多

关键词 风轮直径 塔筒内平台 有限元分析 载荷工况 分片平台

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基于5G通信的弱电网双馈风机稳定运行系统设计

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作者 白友清 《通信电源技术》 2025年第1期71-73,共3页

随着风电并网规模扩大,弱电网环境下双馈风机的稳定运行面临严峻挑战。文章设计了一种基于5G通信的弱电网双馈风机稳定运行系统,集成高精度数据采集、低延迟5G通信、深度学习分析和智能调节等模块。实验结果表明,该系统显著提高了风机... 随着风电并网规模扩大,弱电网环境下双馈风机的稳定运行面临严峻挑战。文章设计了一种基于5G通信的弱电网双馈风机稳定运行系统,集成高精度数据采集、低延迟5G通信、深度学习分析和智能调节等模块。实验结果表明,该系统显著提高了风机发电效率,改善了电能质量,增强了低电压穿越能力和电网支撑能力,为弱电网条件下风电场稳定运行提供了新的技术方案。 展开更多

关键词 双馈风机 弱电网 5G通信

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风电场道路优化设计算法及应用 被引量：2

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作者 杨奎滨 杜昊天 +1 位作者 王其君 刘平 《分布式能源》 2022年第5期56-62,共7页

道路优化与机位点合理排布对风电场建设成本有重要的影响,为了有效降低风电场建设成本,基于Jensen尾流模型优化风机点位,综合考虑Dijkstra法、等高线树搜索法、Prim法,提出了一种基于机位排布的风电场场内道路自动优化方法。在最短通路... 道路优化与机位点合理排布对风电场建设成本有重要的影响,为了有效降低风电场建设成本,基于Jensen尾流模型优化风机点位,综合考虑Dijkstra法、等高线树搜索法、Prim法,提出了一种基于机位排布的风电场场内道路自动优化方法。在最短通路的原则下,通过改进Prim法得到了更贴近实际工程项目的Y型岔路方案,有效降低了场内道路的工程量和造价。 展开更多

关键词 风电场 机位排布 自动优化

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浅析海上大容量风电机组安装工程技术 被引量：7

5

作者 王太锋 《水电与新能源》 2023年第3期49-52,共4页

2021年国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》的通知,海上风电的开发与利用将大幅增加。2022年迎来了海上风电平价时代,机组“大容量化”是必然的趋势。主要通过近年来国内大容量海上机组的安装技术进行分析,推选成本、工期等最优的解... 2021年国务院印发《2030年前碳达峰行动方案》的通知,海上风电的开发与利用将大幅增加。2022年迎来了海上风电平价时代,机组“大容量化”是必然的趋势。主要通过近年来国内大容量海上机组的安装技术进行分析,推选成本、工期等最优的解决方案,可为大容量海上风电机组的安装提供参考和借鉴。 展开更多

关键词 海上风电 风力发电机组 安装技术

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风电机组变桨轴承联接螺栓断裂分析及治理 被引量：1

6

作者 杨张斌 廖晖 +2 位作者 胡宗邱 赵伟 张斯翔 《东方汽轮机》 2023年第3期70-72,共3页

针对变桨轴承螺栓断裂问题,进行螺栓断裂原因分析及各项螺栓性能测试,得出扭矩系数超标是影响螺栓断裂的主要原因,提出来改进措施,对风电机组的设计及安装维护具有重要的指导意义。

关键词 风电机组 螺栓 断裂 扭矩系数

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风电叶片试验夹具预紧力计算方法研究

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作者 沈勇 黄永东 韩东 《东方汽轮机》 2023年第2期66-70,共5页

夹具是风电叶片在进行全尺寸试验时,安装于叶片截面的最重要试验载荷传递装置,文章对叶片试验过程进行分析,说明了叶片试验夹具预紧力的必要性,提出了各种叶片试验工况下夹具预紧力的计算方法,并分析了夹具预紧力对叶片结构的安全性影响.

关键词 风电叶片试验 试验夹具 预紧力 强度和屈曲分析

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风电机组电控系统防雷有效保护电压水平计算

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作者 邱国祥 杜明慧 +3 位作者 陶海亮 何春 刘美峰 王子琼 《东方汽轮机》 2023年第2期63-65,70,共4页

随着风电场向山地、高原、近海等更容易遭受雷击的区域发展,使得风电机组的雷击风险越来越高,机组的防雷也越来越重要.风电机组电气与控制系统是风电机组重要构成部分,也是最容易遭受雷击破坏的部分.文章分析了防雷系统中有效保护电压... 随着风电场向山地、高原、近海等更容易遭受雷击的区域发展,使得风电机组的雷击风险越来越高,机组的防雷也越来越重要.风电机组电气与控制系统是风电机组重要构成部分,也是最容易遭受雷击破坏的部分.文章分析了防雷系统中有效保护电压水平的构成,特别计算了SPD两端连接导线的感应电压降,通过对SPD连接导线电感的计算,得出了有效保护电压水平与连接导线的关系,发现连接导线的长度对有效保护电压水平有着很大的影响,过长的连接导线,将使得SPD的保护作用大大降低,甚至失去对后端设备的保护作用.文末对系统的防雷提出了一些建议,以便SPD对系统起到更好的保护. 展开更多

关键词 有效保护电压水平 感应电压降 导线电感

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基于WRF模式的四川省凉山州地区风能资源可开发区域研究 被引量：1

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作者 叶瑶 袁熹 王逸奇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期158-163,共6页

利用MERRA2再分析数据驱动WRF模式,对四川凉山州地区2020年全年进行风资源模拟分析,并用凉山州地区典型测风塔数据对模拟结果进行检验,并进行详细地风资源分析,再根据风电场开发8%基准内部收益率反推可开发风能资源的区域分布。结果表明... 利用MERRA2再分析数据驱动WRF模式,对四川凉山州地区2020年全年进行风资源模拟分析,并用凉山州地区典型测风塔数据对模拟结果进行检验,并进行详细地风资源分析,再根据风电场开发8%基准内部收益率反推可开发风能资源的区域分布。结果表明:凉山州大部分地区100 m高度年平均风速在5 m/s以上,风速极大值一般位于山脊,凉山州风能最好的区域主要集中在会东县和宁南县。凉山州典型区域内均表现出受西南季风影响的特征,即冬、春季节风大,夏、秋季节风小,主风向呈强西南风状态,且风功率密度变化规律与风速的变化规律基本一致。凉山州山地区域可开发风能资源的平均风功率密度临界值为258 W/m^(2),这些区域主要集中在会理、会东、宁南、布拖、木里和盐源县境内。可开发区域分布图对指导凉山州地区风能开发提供科学参考。 展开更多

关键词 风速 风功率密度 内部收益率 WRF模式 凉山州

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风力发电机组轴承钢材料性能提升研究

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作者 王鹏坤 毛忠兴 +5 位作者 付华强 薛渊博 郭春林 杨李琴 高沁 周显勇 《东方汽轮机》 2024年第2期53-55,共3页

文章通过对风力发电机组轴承锻件断裂问题的分析和低温冲击性能提升研究,提出了一系列轴承钢材料性能提升措施。

关键词 风电 轴承钢 性能 提升 低温冲击 韧性

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考虑低应力循环影响的风电结构疲劳损伤模型

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作者 戴靠山 杜航 +3 位作者 罗宇骁 熊川楠 李源 孙仲泽 《太阳能学报》 2025年第5期522-530,共9页

为更精确地预测风电支撑结构焊缝与螺栓在含大量低应力循环(低于疲劳极限)的变幅荷载作用下的疲劳寿命,提出一种考虑低应力损伤饱和效应和强化效应的风电结构疲劳损伤评估模型。该模型在前人提出的非线性连续介质损伤力学(NLCD)模型基础... 为更精确地预测风电支撑结构焊缝与螺栓在含大量低应力循环(低于疲劳极限)的变幅荷载作用下的疲劳寿命,提出一种考虑低应力损伤饱和效应和强化效应的风电结构疲劳损伤评估模型。该模型在前人提出的非线性连续介质损伤力学(NLCD)模型基础上,引入新的特征变量对原有模型进行改进,对所搜集的相关高、低应力变幅疲劳试验数据进行分析拟合,将所提模型与工程中广泛使用的Miner准则和原NLCD模型进行对比。结果表明,在低应力循环占比较高的情况下,Miner准则无法考虑低应力循环的损伤贡献而导致预测结果偏高,NLCD模型考虑到每次低应力循环的损伤无限累加而导致预测结果趋于保守。相比之下,修正模型具有更优的精度,同时能较好地预测疲劳寿命随高应力幅值、低应力幅值、高-低应力循环周次比等参数的变化趋势,初步验证了所提出模型的有效性和正确性。 展开更多

关键词 风电机组 疲劳损伤 强化效应 损伤饱和 非线性连续介质损伤力学模型

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多尺度粗糙接触刚度及数值等效方法研究

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作者 马奔奔 李源 +2 位作者 赵伟 郭旭 刘畅 《强度与环境》 CSCD 2022年第1期8-14,共7页

粗糙界面的接触问题在工业装备中有着广泛的应用,其接触刚度的量化对装配体整体稳定性的评估都起到至关重要的作用。然而,因为接触表面先天所具有的多尺度和分形的粗糙特征,整个压缩过程中接触界面间接触刚度的预测都非常困难。通过将... 粗糙界面的接触问题在工业装备中有着广泛的应用,其接触刚度的量化对装配体整体稳定性的评估都起到至关重要的作用。然而,因为接触表面先天所具有的多尺度和分形的粗糙特征,整个压缩过程中接触界面间接触刚度的预测都非常困难。通过将动态分辨率的思想融合到粗糙表面的球型粗糙峰表征方式里,提出了一个多尺度粗糙接触力学MBMA模型。基于MBMA模型,在文中对整个压缩过程中的界面接触刚度进行了量化研究,并分析了接触刚度对粗糙表面形貌参数的敏感性,随后提出了一个模拟真实粗糙界面之间接触特性的仿真等效方法,它是通过将粗糙接触界面等效为一层正交各向异性材料薄层,调整薄层的材料属性来精确控制接触界面之间法向和切向接触刚度来实现的。通过在薄层与部件之间施加“绑定”约束,可以进一步地消除接触非线性,将非线性接触问题简化为线性问题,极大提高计算效率。 展开更多

关键词 粗糙界面 接触刚度 MBMA模型 接触等效方法

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基于拓扑优化方法的大兆瓦级风机主机架设计及应用

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作者 王其君 王鲁斌 +5 位作者 李海波 马奔奔 郝文宇 赵伟 李源 刘世洪 《强度与环境》 CSCD 2023年第4期24-28,共5页

本文针对某大兆瓦海上风力发电机组主机架,在考虑强度约束条件的情况下,采用基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)的拓扑优化方法,首先开展质量最小化设计,并进一步针对壁厚尺寸约束、制造工艺约束实现了对优化模型的几何重构。相比主机... 本文针对某大兆瓦海上风力发电机组主机架,在考虑强度约束条件的情况下,采用基于固体各向同性材料惩罚模型(SIMP)的拓扑优化方法,首先开展质量最小化设计,并进一步针对壁厚尺寸约束、制造工艺约束实现了对优化模型的几何重构。相比主机架的原始模型,重构模型具有更优的传力路径,可实现减重5.0吨,可设计域减重比为25.4%,材料用量由4.4t/MW降低为3.9t/MW。该优化设计思路改善了传统经验设计方法的局限性,大大提升了设计空间。 展开更多

关键词 大兆瓦级风机主机架 强度分析 固体各向同性材料惩罚模型 模型重构

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光伏发电项目LCOE模型的应用分析 被引量：8

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作者 刘江 胡萍 《水电与新能源》 2022年第8期19-22,共4页

按照平准化度电成本(LCOE)的基本原理,在分析研究光伏发电成本构成的基础上,结合国内实际,构建了一种适合我国光伏发电项目的LCOE模型。根据光伏项目的实际算例,利用敏感性分析得出影响光伏项目度电成本的关键因子,为平价上网条件下竞... 按照平准化度电成本(LCOE)的基本原理,在分析研究光伏发电成本构成的基础上,结合国内实际,构建了一种适合我国光伏发电项目的LCOE模型。根据光伏项目的实际算例,利用敏感性分析得出影响光伏项目度电成本的关键因子,为平价上网条件下竞价光伏项目的投资开发提供了决策依据。 展开更多

关键词 光伏发电 平准化度电成本 LCOE模型

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风力发电机组叶根弯矩自动化标定算法 被引量：1

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作者 兰杰 林淑 +2 位作者 岳伟 王其君 赵伟 《分布式能源》 2022年第2期50-55,共6页

为提高叶根弯矩的测量精度,提出了一种风力发电机组叶片叶根应力自动化标定的流程和算法。在小风时,控制风力发电机组不并网空转,同时固定叶片在不同桨距角,利用叶片重力在叶根坐标系下产生不同弯矩,从而获得标定输入。基于线性测量假设... 为提高叶根弯矩的测量精度,提出了一种风力发电机组叶片叶根应力自动化标定的流程和算法。在小风时,控制风力发电机组不并网空转,同时固定叶片在不同桨距角,利用叶片重力在叶根坐标系下产生不同弯矩,从而获得标定输入。基于线性测量假设,采用线性回归的方法,得出标定系数和中心波长。以某国产7MW大型海上风力发电机组为例,通过仿真验证了所选标定工况的误差满足设计要求,同时将该方法应用于现场测试数据,并利用测试数据进行精度验证,测试结果证明了标定流程和算法的有效性。 展开更多

关键词 风力发电机组 叶根弯矩 自动化标定 线性回归

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一种多结构的风力发电机组远程通信柜的设计方法 被引量：1

16

作者 陈峰 《通信电源技术》 2023年第4期4-6,共3页

随着风力发电技术的发展,越来越多的风电场投入了运营。无论是风电场的建设,还是风力发电机组的开发,都在快速迭代和发展中。根据风电场规模的不同,风机监控系统所需要接入的风力发电机组的数据量会有较大波动,尤其是在集电线路繁多的... 随着风力发电技术的发展,越来越多的风电场投入了运营。无论是风电场的建设,还是风力发电机组的开发,都在快速迭代和发展中。根据风电场规模的不同,风机监控系统所需要接入的风力发电机组的数据量会有较大波动,尤其是在集电线路繁多的项目中会有更多的数据需要接入风机监控系统中,也有更多的光缆和设备需要在风力发电机组的远程通信柜中安装。为了适应项目上的不同需求,远程通信柜内的布局会有不同的变化。为了加快设计和生产的进度,提高二次屏柜在风电场的适应能力,需要设计一种内部为多结构的风力发电机组远程通信柜。主要阐述了一种内部结构在设计阶段可根据需要变化的风力发电机组远程通信柜,如基础通信柜、光纤配线通信柜、交换机通信柜以及服务器通信柜等的设计方法,分析该设计在实际项目中的应用。 展开更多

关键词 风力发电机组 二次屏柜 内部结构 光纤配线 交换机 服务器

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风力发电机组偏航系统控制算法仿真设计 被引量：1

17

作者 彭定杰 兰杰 林淑 《东方汽轮机》 2021年第4期70-74,共5页

为有效进行偏航迎风控制,提高对风精度,偏航系统控制算法已成为一项重要研究工作.文章在分析传统风向标偏航控制算法功率损失的基础上,对偏航控制系统模型进行了分析,提出了基于变增益PI控制的偏航系统控制算法.以FD93H模型为例,通过仿... 为有效进行偏航迎风控制,提高对风精度,偏航系统控制算法已成为一项重要研究工作.文章在分析传统风向标偏航控制算法功率损失的基础上,对偏航控制系统模型进行了分析,提出了基于变增益PI控制的偏航系统控制算法.以FD93H模型为例,通过仿真,结果表明该算法具有稳定性,提高了对风精度,增加了系统的输出功率. 展开更多

关键词 偏航控制 变增益PI控制 风力发电机组 稳定性

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双馈异步发电机新等效(值)电路及其电力潮流定量分析计算

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作者 成健 《东方汽轮机》 2022年第2期59-65,共7页

双馈异步发电机常规型等效(值)电路上,可以确定其定子端口、定子支路和转子端口、转子支路的有功功率和无功功率;由于,其双馈异步发电机激磁支路没能分解为定子侧激磁支路和转子侧激磁支路,所以,其激磁支路定子侧发电机内电势、转子侧... 双馈异步发电机常规型等效(值)电路上,可以确定其定子端口、定子支路和转子端口、转子支路的有功功率和无功功率;由于,其双馈异步发电机激磁支路没能分解为定子侧激磁支路和转子侧激磁支路,所以,其激磁支路定子侧发电机内电势、转子侧发电机内电势或电动机电势和相应的有功功率和无功功率,以及其相互定量关系,还不能准确定量分析计算出来。但是,通过双馈异步发电机新等效电路及其电力潮流定量分析计算,可以确定定子侧激磁支路发电机内电势、转子侧激磁支路发电机内电势或电动机电势和相应的有功功率和无功功率,以及其相互定量关系。双馈异步发电机新等效(值)电路分基本型和简化型。双馈异步发电机基本型等效(值)电路,可以无条件地部分分解其激磁支路;双馈异步发电机简化型等效(值)电路,在激磁电阻为零的条件下,也可以把其激磁支路完全分解为定子侧激磁支路和转子侧激磁支路。 展开更多

关键词 双馈异步发电机 等效(值)电路 常规型 基本型 简化型 定子侧激磁支路 转子侧激磁支路 发电机内电势 电动机电势 电力潮流定量分析计算

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