计及主动冗余的海上直流风电机组并网混合MMC损耗建模与分析 被引量：2

1

作者 李辉 谢翔杰 +2 位作者 吴优 Alasdair McDonald 杨微 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期2655-2667,共13页

针对仿真计算法难以在设计初期快速评估混合模块化多电平变流器(hybrid modular multilevel converter,HMMC)损耗,而现有解析模型主要针对单一结构子模块(submodule,SM)组成的模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)且... 针对仿真计算法难以在设计初期快速评估混合模块化多电平变流器(hybrid modular multilevel converter,HMMC)损耗,而现有解析模型主要针对单一结构子模块(submodule,SM)组成的模块化多电平变流器(modular multilevel converter,MMC)且未考虑主动冗余对损耗影响的问题,提出了一种计及主动冗余的损耗解析模型。首先,考虑固定电平(fixed level,FL)与电压均分(voltage sharing,VS)2种主动冗余模式,分析半桥与全桥SM的调制策略;然后根据SM功率器件的导通与开关状态,建立不同冗余模式下HMMC损耗的解析模型;最后,以10 MW、10 kV的海上直流风电机组HMMC为例,通过仿真验证所提损耗模型的有效性,并分析比较不同冗余模式及SM结构对HMMC损耗的影响。结果表明:额定风速下,HMMC总损耗随冗余半桥SM(half-bridge SM,HBSM)或全桥SM(full-bridge SM,FBSM)的增加基本呈线性关系;相比FL模式,VS模式下总损耗随冗余HBSM变化较小,但受冗余FBSM影响较大。研究可为海上直流风电机组并网MMC的损耗计算提供理论依据。 展开更多

关键词 海上直流风电机组 模块化多电平变流器 主动冗余 混合子模块 损耗计算

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大功率并网风电机组状态监测与故障诊断研究综述 被引量：73

2

作者 李辉 胡姚刚 +4 位作者 李洋 杨东 梁媛媛 欧阳海黎 兰涌森 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期6-16,共11页

状态监测与故障诊断技术是降低大功率并网风电机组的故障率和其运维费用的有效手段之一。对风电机组状态评估和故障预测进行综述。首先,在分析国内外风电机组故障统计情况的基础上,提出状态监测需要关注的风电机组关键部件;其次,综述风... 状态监测与故障诊断技术是降低大功率并网风电机组的故障率和其运维费用的有效手段之一。对风电机组状态评估和故障预测进行综述。首先,在分析国内外风电机组故障统计情况的基础上,提出状态监测需要关注的风电机组关键部件;其次,综述风电机组整机综合状态评估和故障预测研究现状;然后,重点评述和分析风电机组关键部件的状态监测与故障诊断方法;最后,提出大功率并网风电机组状态监测与故障诊断的研究要点及趋势。 展开更多

关键词 风电机组 状态监测 故障诊断 状态评估 多参数融合 故障预测 风电 故障分析

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风电机组可靠性研究现状与发展趋势 被引量：40

3

作者 李垚 朱才朝 +2 位作者 陶友传 宋朝省 谭建军 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第9期1125-1133,共9页

对国内外风电机组失效模式和可靠性研究进展进行分析,对风电机组增速齿轮箱、轴承、发电机、叶片和润滑系统等关键零部件失效模式、失效原因及其检测方法进行归纳总结;分析了风电机组可靠性研究的常用方法和可靠性研究现状,给出了提高... 对国内外风电机组失效模式和可靠性研究进展进行分析,对风电机组增速齿轮箱、轴承、发电机、叶片和润滑系统等关键零部件失效模式、失效原因及其检测方法进行归纳总结;分析了风电机组可靠性研究的常用方法和可靠性研究现状,给出了提高风电机组可靠性的研究重点、研究方法和措施。结合工程需求和研究现状,对风电机组可靠性研究趋势进行了分析,提出风电机组智能健康管理技术路线,该技术对降低风场运行维护成本和提高风电机组运行安全性具有重要意义。 展开更多

关键词 风电机组 失效模式 可靠性 研究现状 发展趋势

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风电轴承性能退化建模及其实时剩余寿命预测 被引量：46

4

作者 胡姚刚 李辉 +3 位作者 廖兴林 宋二兵 欧阳海黎 刘志祥 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1643-1649,共7页

为了实时掌握风电轴承的剩余寿命,提出一种基于温度特征量的风电轴承性能退化建模及其实时剩余寿命预测方法。由于风速大小和风向的不确定性,使风电轴承温度在较宽的范围波动,采用移动平均法对风电轴承的相对温度数据平滑滤波处理,提取... 为了实时掌握风电轴承的剩余寿命,提出一种基于温度特征量的风电轴承性能退化建模及其实时剩余寿命预测方法。由于风速大小和风向的不确定性,使风电轴承温度在较宽的范围波动,采用移动平均法对风电轴承的相对温度数据平滑滤波处理,提取风电轴承性能退化的温度趋势量;考虑风电轴承在运行过程常受到不确定因素影响,使其性能退化速度随时间而改变,基于Wiener过程建立了风电轴承的性能退化模型,并提出基于极大似然估计的实时参数估计方法;以温度监测值首次超过失效阈值判定轴承失效原则,建立了基于逆高斯分布的风电轴承实时剩余寿命预测模型;最后,应用文中所提出的方法,对实际某风电机组的发电机后轴承性能退化过程分析及其剩余寿命进行预测,并与实际剩余寿命进行了对比和分析,表明文中提出的风电轴承性能退化模型及实时剩余寿命预测方法是正确有效的。 展开更多

关键词 风电轴承 性能退化 WIENER过程 寿命预测

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考虑多热源耦合的风电变流器IGBT模块结温评估模型 被引量：29

5

作者 李辉 刘盛权 +3 位作者 李洋 杨东 梁媛媛 刘静 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期51-56,共6页

为了更准确地描述大功率风电机组变流器IGBT模块内并联芯片的结温,提出一种考虑多热源耦合影响的变流器功率模块结温评估改进模型。从实际2 MW双馈风电机组变流器IGBT模块内部结构和材料参数出发,利用有限元方法分析IGBT模块内多芯片的... 为了更准确地描述大功率风电机组变流器IGBT模块内并联芯片的结温,提出一种考虑多热源耦合影响的变流器功率模块结温评估改进模型。从实际2 MW双馈风电机组变流器IGBT模块内部结构和材料参数出发,利用有限元方法分析IGBT模块内多芯片的结温分布和稳态热耦合影响。引入等效耦合热阻抗概念,推导功率模块芯片间热阻抗关系矩阵,并建立考虑多芯片热源影响的IGBT模块改进热网络模型。以某H93-2MW双馈风电机组为例,对比分析了不同功率损耗下改进模型的芯片结温计算结果与有限元和常规热网络模型结果。结果表明了考虑多热源耦合影响的风电变流器功率模块内部芯片结温计算的必要性和有效性,且热耦合影响程度与不同的芯片间距密切相关,需重点关注非边缘位置芯片的热分布。 展开更多

关键词 风电 变流器 双馈发电机 功率模块 多热源耦合 结温计算 评估 模型 IGBT

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基于温度特征量的风电机组关键部件劣化渐变概率分析 被引量：13

6

作者 李辉 胡姚刚 +4 位作者 李洋 杨东 欧阳海黎 兰涌森 唐显虎 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2015年第11期1-7,19,共8页

为了掌握风电机组关键部件劣化程度及渐进变化趋势,提出基于温度特征量的风电机组关键部件劣化渐变概率分析方法。针对采用固定阈值不能准确确定劣化度的问题,利用风电机组关键部件的温度特征量和转速信息,分别提出基于数据拟合和机群... 为了掌握风电机组关键部件劣化程度及渐进变化趋势,提出基于温度特征量的风电机组关键部件劣化渐变概率分析方法。针对采用固定阈值不能准确确定劣化度的问题,利用风电机组关键部件的温度特征量和转速信息,分别提出基于数据拟合和机群划分思路的劣化度上下限动态阈值确定方法。考虑部件劣化度会受运行工况和运行时间的影响,应用非参数核密度估计法建立风电机组关键部件劣化度的概率密度函数,提出不同监测周期内的渐变趋势概率分析方法。以实际的风电机组发电机后轴承劣化渐变情况为例,基于某实际风电场历史监测数据,对提出的动态阈值确定和部件劣化概率分析方法进行验证,并与采用固定阈值确定方法进行比较。结果表明,所提方法更能准确确定部件的劣化度,能有效分析风电机组关键部件劣化渐变趋势。 展开更多

关键词 风电机组 状态监测 动态阈值 机群划分 概率密度 劣化渐变趋势 风电

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基于定子电流特征分析的双馈风电机组叶轮不平衡故障诊断 被引量：13

7

作者 李辉 杨东 +3 位作者 杨超 胡姚刚 刘志祥 兰涌森 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第13期32-37,共6页

针对双馈风电机组叶轮不平衡故障诊断,提出一种基于导数分析的定子单相电流故障特征分析方法。首先,基于双馈感应发电机以及风力机传动链模型,详细推导了叶轮不平衡故障下双馈感应发电机定子电流的表达式,并获得其对应的故障特征频率。... 针对双馈风电机组叶轮不平衡故障诊断,提出一种基于导数分析的定子单相电流故障特征分析方法。首先,基于双馈感应发电机以及风力机传动链模型,详细推导了叶轮不平衡故障下双馈感应发电机定子电流的表达式,并获得其对应的故障特征频率。其次,为了凸显定子电流故障特征频率,基于导数分析思路,引入叶轮不平衡下定子电流故障特征定义及其表达式,提出基于定子单相电流的叶轮不平衡故障诊断方法。最后,建立考虑叶轮不平衡故障的双馈风电机组仿真模型,对机组在不同风速和不平衡度下的故障特征进行仿真分析。结果表明与直接对定子电流、叶轮转速进行频谱分析相比,所述方法能够有效地提取出叶轮不平衡故障特征,且通过监测特征频率幅值的变化情况,可以有效地判断出不平衡故障严重程度。 展开更多

关键词 风力发电 叶轮不平衡 双馈感应发电机 定子电流 故障诊断 故障特征频率

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基于多类证据体方法的风电机组健康状态评估 被引量：17

8

作者 胡姚刚 李辉 +3 位作者 刘海涛 宋二兵 欧阳海黎 兰涌森 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期331-341,共11页

针对基于确定权重的评估方法难以适应风电机组特征量多且相互关系不明确的特点，提出基于多种类证据体的风电机组健康状态评估方法。首先考虑风速大小随机变化对机组振动和温度特征量波动范围的影响，提出基于动态阈值的评估指标劣化度... 针对基于确定权重的评估方法难以适应风电机组特征量多且相互关系不明确的特点，提出基于多种类证据体的风电机组健康状态评估方法。首先考虑风速大小随机变化对机组振动和温度特征量波动范围的影响，提出基于动态阈值的评估指标劣化度量化方法；其次针对证据问信息可能存在的高冲突问题，按照证据间的优先度分布情况，依据证据源修正思想建立基于证据推理的风电机组健康状态评估模型；最后，以某风电机组健康状态评估为例，与传统的证据评估方法对比分析，验证所提出评估方法可均衡兼顾各评估指标的状态信息获得有效的风电机组健康状态。 展开更多

关键词 风电机组 状态评估 指标量化 证据冲突 证据修正

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双馈风电场并网对汽轮发电机次同步振荡的影响 被引量：22

9

作者 李辉 陈耀君 +4 位作者 李洋 刘盛权 杨东 梁媛媛 兰涌森 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期47-54,共8页

考虑在风火打捆输电方式中大容量风电场并网可能会加剧汽轮发电机轴系扭振的风险,提出双馈风电场并网对汽轮发电机次同步振荡影响的研究。首先建立含风电场系统的小信号稳定分析数学模型,基于模态分析法研究风电场并网前后系统次同步振... 考虑在风火打捆输电方式中大容量风电场并网可能会加剧汽轮发电机轴系扭振的风险,提出双馈风电场并网对汽轮发电机次同步振荡影响的研究。首先建立含风电场系统的小信号稳定分析数学模型,基于模态分析法研究风电场并网前后系统次同步振荡模式的变化,并利用数字仿真平台建立时域仿真,对模态分析结果进行验证。其次,借鉴参数灵敏度概念,研究系统次同步振荡阻尼比对风电场参数的灵敏度。最后,针对风电场在不同风速和不同无功功率的情况下,研究含风电场的电力系统次同步振荡模式的变化规律。结果表明,在保持外部条件一定情况下,双馈风电场并网会降低系统次同步振荡阻尼,且风电场有功功率和无功功率参数对其次同步振荡阻尼影响明显。 展开更多

关键词 双馈风电场 汽轮发电机 次同步振荡模式 模态分析 阻尼比灵敏度

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基于EMD相关去噪的风电机组振动噪声抑制及特征频率提取 被引量：12

10

作者 李辉 李洋 +3 位作者 杨东 胡姚刚 兰涌森 梁媛媛 《电机与控制学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期73-80,共8页

针对风电机组振动信号同时受背景白噪声和短时干扰噪声的影响,使得早期微弱故障特征频率难以提取的问题,提出一种结合经验模态分解(EMD)、相关性分析和小波包变换(WPT)的振动信号噪声抑制及故障特征频率提取方法(EMD相关去噪-WPT)。该... 针对风电机组振动信号同时受背景白噪声和短时干扰噪声的影响,使得早期微弱故障特征频率难以提取的问题,提出一种结合经验模态分解(EMD)、相关性分析和小波包变换(WPT)的振动信号噪声抑制及故障特征频率提取方法(EMD相关去噪-WPT)。该方法首先利用EMD分解振动信号得到能表征不同频率的固有模态函数(IMF),然后筛选表征故障特征频率的IMF,并重构得到故障特征信号;其次,利用自相关分析去除重构信号中噪声的影响;最后,结合小波包变换(WPT)提取去噪重构振动信号中的特征频率。为了验证所提方法的有效性,以实测和模拟的双馈风电机组轴承故障振动信号为例,对轴承振动信号分别利用小波包变换(WPT)、EMD相关去噪-WPT、小波硬阀值-WPT方法进行特征频率提取分析。通过不同特征频率提取方法比较表明,所提出的基于EMD相关去噪-WPT特征频率提取方法,能够更有效地抑制背景白噪声和短时干扰噪声的影响,提取出早期微弱故障特征。 展开更多

关键词 风电机组 状态监测 噪声抑制 经验模态分解 小波包变换

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抑制风力机疲劳载荷的直接比例谐振独立变桨控制策略 被引量：10

11

作者 李辉 杨超 +3 位作者 胡姚刚 李洋 梁媛媛 欧阳海黎 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2016年第3期79-85,共7页

为减小由叶轮扫略面内风速不均衡导致的风力机疲劳载荷,提出一种无需科尔曼坐标变换的直接独立变桨控制策略。首先,基于风力机叶片旋转坐标系和轮毂静止坐标系之间的关系,分析了叶根弯矩谐波载荷对轮毂载荷的影响规律及其抑制机理;其次... 为减小由叶轮扫略面内风速不均衡导致的风力机疲劳载荷,提出一种无需科尔曼坐标变换的直接独立变桨控制策略。首先,基于风力机叶片旋转坐标系和轮毂静止坐标系之间的关系,分析了叶根弯矩谐波载荷对轮毂载荷的影响规律及其抑制机理;其次,为抑制风力机谐波载荷并减少传统独立变桨控制策略倾覆和偏航力矩之间的耦合影响,提出基于单个叶根弯矩的直接比例谐振(PR)独立变桨控制策略,通过建立周期时变叶片系统的平均线性化模型,设计了相位补偿器和控制器参数,并对所提控制策略在系统参数时变情况下的稳定性进行了频域分析;最后,建立基于Turb Sim-FAST-MATLAB/Simulink风电机组载荷及控制联合仿真模型,分析了某1.5 MW风力机在湍流风作用下的疲劳载荷特性以及不同变桨控制策略的疲劳载荷抑制效果。结果表明,与常规统一变桨控制策略相比,所提直接PR独立变桨控制策略能有效抑制风力机疲劳载荷,且其对机组有功功率输出几乎无影响。 展开更多

关键词 风电 风力机 高次谐波载荷 载荷抑制 独立变桨控制 PR控制器

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叶轮不平衡下的风力机自适应独立变桨控制策略 被引量：8

12

作者 杨超 李辉 +3 位作者 胡姚刚 杨东 刘志祥 欧阳海黎 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2015年第15期35-41,共7页

为减小风电机组叶轮不平衡引起的周期载荷,提出一种自适应独立变桨控制策略。首先,基于叶片旋转坐标系和轮毂静止坐标系之间的关系,揭示了机组在叶轮不平衡情况下的载荷特性及变化规律。其次,考虑不平衡周期载荷的频率随机组转速变化的... 为减小风电机组叶轮不平衡引起的周期载荷,提出一种自适应独立变桨控制策略。首先,基于叶片旋转坐标系和轮毂静止坐标系之间的关系,揭示了机组在叶轮不平衡情况下的载荷特性及变化规律。其次,考虑不平衡周期载荷的频率随机组转速变化的特点,提出了一种谐振频率自适应于叶轮转速的比例—积分—谐振(PIR)独立变桨控制策略,并阐述了变桨控制器参数设计方法。最后,基于FAST-MATLAB/Simulink风电机组载荷及控制联合仿真平台,仿真比较了机组在叶轮平衡和不平衡两种状况下的载荷特性;并在IEC标准湍流风速下对所提自适应PIR独立变桨控制策略的载荷控制性能进行仿真,且将结果与传统比例—积分和比例—谐振独立变桨控制策略进行比较。结果表明,叶轮不平衡会导致风电机组产生频率变化的不平衡周期载荷,且相对传统控制策略所提自适应PIR独立变桨控制策略能够更有效地减小不平衡周期载荷。 展开更多

关键词 风电机组 叶轮不平衡 周期载荷控制 独立变桨 自适应比例—积分—谐振

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独立变桨控制对大功率风力发电机振动影响 被引量：6

13

作者 金鑫 钟翔 +1 位作者 何玉林 韩花丽 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2013年第8期49-53,共5页

随着风力机功率的越来越大,结构越来越大,国产化风力发电机振动问题逐渐显现出来。以国产兆瓦级风力发电机组为依托,研究大型风力发电机组独立变桨距控制技术,并以此为基础研究独立变桨控制对大功率风力发电机振动影响。在研究了传统变... 随着风力机功率的越来越大,结构越来越大,国产化风力发电机振动问题逐渐显现出来。以国产兆瓦级风力发电机组为依托,研究大型风力发电机组独立变桨距控制技术,并以此为基础研究独立变桨控制对大功率风力发电机振动影响。在研究了传统变桨距控制策略的基础上,提出基于线性二次型调节(LQR)和干扰自适应控制(DAC)技术的独立变桨控制策略。基于FAST和Matlab/Simulink软件平台对提出的控制策略与传统的变桨控制策略进行仿真比较。对一台5MW机组的仿真研究结果表明,分析结果与统一变桨比较,通过独立变桨,风力机结构的各项振动加速度幅值均有较大程度下降,能够有效降低风力发电机振动,进而可以提高设备可靠性和延长设备使用寿命,降低维护成本。 展开更多

关键词 大功率风力发电机 线性二次型调节 干扰自适应控制 独立变桨控制 振动

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湍流强度对风电机组测量功率曲线的影响及修正 被引量：13

14

作者 韩花丽 张根保 杨微 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1442-1447,共6页

通过分析湍流强度对风电机组输出功率统计曲线的影响,提出风电机组输出功率统计曲线的湍流强度修正方法。与按IEC标准对测试机组数据统计方法所得的结果相比,采用该文所提出的修正方法比标准统计方法所得结果的不确定度更低,可更准确反... 通过分析湍流强度对风电机组输出功率统计曲线的影响,提出风电机组输出功率统计曲线的湍流强度修正方法。与按IEC标准对测试机组数据统计方法所得的结果相比,采用该文所提出的修正方法比标准统计方法所得结果的不确定度更低,可更准确反映机组实际运行状态,为机组的正常维护、运行优化及风电场建设前期发电量估算提供可靠的依据。 展开更多

关键词 湍流强度 风电机组 测量功率曲线 修正方法

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大型风电机组地震载荷计算方法优化 被引量：8

15

作者 韩花丽 张根保 +1 位作者 杨妍妮 董晔弘 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期2294-2299,共6页

通过对比传统建筑物与风电机组的特性差异,提出需要考虑风电机组特性的模态振型分析方法及结合风电机组受载特性,修正地震效应的叠加方法。基于此方法对某2.0 MW风电机组进行地震载荷动力学分析,分析数据同风电机组权威软件GH Bladed 4.... 通过对比传统建筑物与风电机组的特性差异,提出需要考虑风电机组特性的模态振型分析方法及结合风电机组受载特性,修正地震效应的叠加方法。基于此方法对某2.0 MW风电机组进行地震载荷动力学分析,分析数据同风电机组权威软件GH Bladed 4.2数据比较表明,该分析方法可较好地计算风电机组的地震载荷,从而可为简化地震载荷计算流程提供有力技术支撑。 展开更多

关键词 风电机组 地震 振型分解法 GH Bladed

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螺栓预紧力对大型双排四点接触球轴承载荷分布的影响 被引量：2

16

作者 杜静 代学良 +3 位作者 杨显刚 金鑫 周云鹏 张禄 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期2645-2651,共7页

通过采用超单元法模拟滚珠-滚道接触,用等效梁法模拟螺栓,得到大型双排四点接触球轴承有限元简化模型,再与不加螺栓有限元算法以及理论算法对比,验证该模型的正确性,并利用此方法分析螺栓预紧力对轴承载荷分布的影响。研究表明:随着均... 通过采用超单元法模拟滚珠-滚道接触,用等效梁法模拟螺栓,得到大型双排四点接触球轴承有限元简化模型,再与不加螺栓有限元算法以及理论算法对比,验证该模型的正确性,并利用此方法分析螺栓预紧力对轴承载荷分布的影响。研究表明:随着均布螺栓预紧力的增加,滚珠-滚道最大接触载荷先降低后小幅增加;非均布螺栓预紧力使滚珠-滚道接触载荷波动加剧;内、外圈螺栓预紧力差异使上、下排滚珠-滚道接触载荷差异增大。 展开更多

关键词 有限元分析 变桨轴承 螺栓预紧力 载荷分布

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通用型线泛函表达拓展及其涡旋盘研究 被引量：1

17

作者 王立存 张国进 +3 位作者 王旭东 聂新 朱明 宋李俊 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第23期3216-3220,共5页

为使采用通用涡旋型线的涡旋盘生成过程简单便捷、易于实现,通过级数思想拓展了基于泛函的通用涡旋型线表达式,根据解析几何的向量方法得出共轭动静盘型线的两种不同向量形式,提出了涡旋盘向量生成一般流程以及运用MATLAB计算的具体设... 为使采用通用涡旋型线的涡旋盘生成过程简单便捷、易于实现,通过级数思想拓展了基于泛函的通用涡旋型线表达式,根据解析几何的向量方法得出共轭动静盘型线的两种不同向量形式,提出了涡旋盘向量生成一般流程以及运用MATLAB计算的具体设计实例。用具有"数"和"形"的向量方法表达动静型线及其啮合关系,既可以通过数值运算来控制涡旋型线的形状,又能几何直观地说明型线啮合原理及过程。得出的泛函拓展表达式不仅涵盖通用涡旋型线所有类别,还能避免传统方法计算的复杂性,有助于进一步系数优化选取研究。 展开更多

关键词 通用型线 泛函表达 数值运算 向量生成

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基于电压和电流特征的双馈风电变流器功率器件开路故障综合诊断 被引量：12

18

作者 李辉 杨甜 +2 位作者 谭宏涛 周芷汀 郑杰 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第16期3433-3445,共13页

变流器功率器件开路故障监测与识别对提高双馈风电系统智能运维至关重要。针对现有基于变流器电压或电流单一特征以及固定阈值的方法难以同时实现功率器件故障诊断监测与识别问题,该文提出一种基于变流器直流母线电压的故障监测与基于... 变流器功率器件开路故障监测与识别对提高双馈风电系统智能运维至关重要。针对现有基于变流器电压或电流单一特征以及固定阈值的方法难以同时实现功率器件故障诊断监测与识别问题,该文提出一种基于变流器直流母线电压的故障监测与基于转子电流故障识别的综合诊断方法。首先,理论分析变流器功率器件开路故障对直流母线电压的影响,基于累积和(CUSUM)算法,提出基于直流母线电压特征的故障监测方法;其次,针对转子输出电流非平稳特性和阈值固定问题,提出基于归一化输出电流平均值和绝对平均值为故障特征量及自适应阈值的故障识别方法;最后,仿真模拟不同功率器件先后开路,验证所提方法的有效性,以风速随机及电网电压跌落为场景验证所提方法的鲁棒性。同时,以功率器件典型开路故障实验数据验证仿真分析的准确性。仿真与实验结果表明,所提方法能准确实现变流器功率器件开路故障诊断。 展开更多

关键词 双馈风电变流器 功率器件开路故障 累积和算法 自适应阈值 故障综合诊断

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涡旋压缩机通用涡旋型线啮合条件研究 被引量：1

19

作者 王立存 张国进 +3 位作者 朱明 聂新 宋李俊 绕鹏 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2015年第12期1825-1829,共5页

针对涡旋压缩机研究领域中的通用型线啮合条件和型线方程相关理论的不完整性,总结了国内外文献关于控制方程和通用型线啮合条件的研究内容,利用平面曲线啮合、微分几何关系、向量计算等理论,根据涡旋压缩机实际工作原理建立了动静盘涡... 针对涡旋压缩机研究领域中的通用型线啮合条件和型线方程相关理论的不完整性,总结了国内外文献关于控制方程和通用型线啮合条件的研究内容,利用平面曲线啮合、微分几何关系、向量计算等理论,根据涡旋压缩机实际工作原理建立了动静盘涡旋型线啮合的数学模型。分别利用动静盘涡旋型线向量表达式证明控制方程,给出讨论;用数学形式说明了通用型线啮合广义条件;通过求取动静盘涡旋型线在啮合点上的曲率半径,验证了以向量表示的型线啮合的必然性。综合以上研究总结得出了比较完整的涡旋型线共轭啮合条件及对应动静盘涡旋型线方程。 展开更多

关键词 涡旋压缩机 通用型线 矩阵代数 几何关系 MATLAB

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柔性支承结构建模刚度及塔筒风载荷对偏航轴承载荷分布的影响 被引量：1

20

作者 杜静 巩佳翼 杨显刚 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1150-1156,共7页

为研究风力发电机偏航轴承有限元计算模型中,柔性支承结构建模刚度及塔筒风载荷对其载荷分布的影响,建立了兆瓦级风力机偏航轴承三维实体模型,并利用Hypermesh前处理,在Ansys环境中建立滚珠滚道非线性接触模型,并通过赫兹接触理论算法... 为研究风力发电机偏航轴承有限元计算模型中,柔性支承结构建模刚度及塔筒风载荷对其载荷分布的影响,建立了兆瓦级风力机偏航轴承三维实体模型,并利用Hypermesh前处理,在Ansys环境中建立滚珠滚道非线性接触模型,并通过赫兹接触理论算法验证了该有限元模型的正确性。在此基础上,讨论约束系统刚度改变、塔筒风载荷等因素对轴承载荷分布及疲劳寿命等性能的影响。研究结果表明:随着轴承柔性支承结构(塔筒)有限元建模长度的增加,轴承滚子受载降低,波动减缓,同时理论疲劳寿命增加,当塔筒建模长度≥3Dt后,结果趋近于稳定。当考虑风载作用塔筒上产生的塔筒风载荷与叶轮风载荷联合作用时,计算结果表明此时迎风面偏航轴承接触载荷降低,背风面增加,总体对疲劳寿命有改善作用。 展开更多

关键词 偏航轴承 载荷分布 柔性支承 塔筒风载

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