不同模态分解方法在风力机尾迹蜿蜒分析中的适用性研究

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作者 王燕 赵桂花 +1 位作者 刘国良 李晔 《农业工程学报》 北大核心 2025年第8期211-221,共11页

为了研究不同模态分解方法在风力机尾迹蜿蜒分析中的适用性问题,该研究采用基于致动线模型的大涡模拟方法对NREL 5.0 MW风力机的尾迹进行数值模拟,分别以本征正交分解方法(proper orthogonal decomposition,POD)、谱本征正交分解方法(sp... 为了研究不同模态分解方法在风力机尾迹蜿蜒分析中的适用性问题,该研究采用基于致动线模型的大涡模拟方法对NREL 5.0 MW风力机的尾迹进行数值模拟,分别以本征正交分解方法(proper orthogonal decomposition,POD)、谱本征正交分解方法(spectral proper orthogonal decomposition,SPOD)和动态模态分解方法(dynamic modal decomposition,DMD)对尾迹结构的流动特征进行了提取与对比分析。结果表明:三种方法均能有效提取尾迹结构并进行低维重构。POD具有最快的收敛速度和更高的流场重构效率,适用于高效构建低阶的流场数据集。使用前85阶模态进行重构时,其误差为8.43%,而使用前314阶模态时,误差降低至5.54%;SPOD可以提取尾迹流场中具有频率信息且在空间上相互正交的稳定模态,在特征频率0.0156 Hz处能量集中度最高,主导模态能量占比超50%,适合分析具有明显时频特性的流动现象。SPOD使用前85阶模态重构时误差为8.38%,前314阶模态重构时误差为8.40%。DMD算法提取的尾迹结构具有明确的频率、增长率等信息,适用于主频结构的特性分析,DMD重构误差与POD相当,前85阶模态重构误差为8.44%,前314阶模态重构误差为5.57%。该研究可为尾迹蜿蜒特性分析中选取更优更适合的方法提供理论指导,也为其他流动结构的模态分析提供参考。 展开更多

关键词 尾迹蜿蜒 本征正交分解 谱本征正交分解 动态模态分解

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计及风电的发电系统可靠性评估 被引量：6

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作者 蒋程 刘文霞 +3 位作者 于雷 王昕伟 刘先正 刘军 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期7-13,共7页

考虑风速和负荷预测误差的随机性、风力发电机组和常规机组的停运率,应用蒙特卡洛仿真方法对含风电场的发电系统进行可靠性评估。针对发电系统概率抽样中蒙特卡洛算法样本容量大、效率低等不足,提出了分散抽样蒙特卡洛算法,此抽样算法将... 考虑风速和负荷预测误差的随机性、风力发电机组和常规机组的停运率,应用蒙特卡洛仿真方法对含风电场的发电系统进行可靠性评估。针对发电系统概率抽样中蒙特卡洛算法样本容量大、效率低等不足,提出了分散抽样蒙特卡洛算法,此抽样算法将[0,1]区间分成若干子区间,在抽样后分别对每个子区间进行系统状态判断和指标计算,从而增加故障状态的抽样频率,提高抽样效率,在满足精度要求下,有效地减少了抽样次数。以含10台常规机组和1个风电场的发电系统进行了仿真,结果验证了该评估方法的有效性。 展开更多

关键词 蒙特卡洛仿真 可靠性评估 发电系统 分散抽样 风电场

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真有效值测量电路在变频器中的应用 被引量：2

3

作者 刘先正 杨承恩 王颖 《电子测量技术》 2010年第10期19-21,35,共4页

具有稳压特性的大型风力发电机组的变频器需要测量负载电压、电流以调节输出和保护器件,对信号测量有较高的要求。针对该要求,设计了一种基于真有效值转换芯片ltc1968的测量电路,给出该电路对真有效值测量的原理及其在变频器输出电压测... 具有稳压特性的大型风力发电机组的变频器需要测量负载电压、电流以调节输出和保护器件,对信号测量有较高的要求。针对该要求,设计了一种基于真有效值转换芯片ltc1968的测量电路,给出该电路对真有效值测量的原理及其在变频器输出电压测量和输出过流保护方法。经实验证明,该电路具有精度高、反应快、体积小的特点,保证了变频器输出波形的精度,保障了变频器安全有效运行。 展开更多

关键词 真有效值 变频器 脉冲宽度调制 过电流保护

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风电机组出力的概率性评估 被引量：10

4

作者 蒋程 刘先正 《现代电力》 北大核心 2013年第1期51-54,共4页

考虑运行、停运和降额状态,建立了风电机组的多状态故障模型;考虑风速的随机性和风机本身的故障率对风机出力的影响,运用蒙特卡罗方法对风机状态和风速进行概率抽样,并对风电机组的出力进行概率评估。在Matlab中建立了风电机组出力概率... 考虑运行、停运和降额状态,建立了风电机组的多状态故障模型;考虑风速的随机性和风机本身的故障率对风机出力的影响,运用蒙特卡罗方法对风机状态和风速进行概率抽样,并对风电机组的出力进行概率评估。在Matlab中建立了风电机组出力概率评估的仿真程序,并对某风电场1.5MW系列风电机组出力进行概率评估,给出了该类型风机不同出力状态下的概率,结果验证了所建可靠性模型和评估方法的有效性和适应性。 展开更多

关键词 风电机组 故障模型 概率评估 蒙特卡罗方法

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1.5MW低风速风力发电机组主传动系统设计及动力学分析 被引量：6

5

作者 黄宜森 顾佥 刘松超 《可再生能源》 CAS 北大核心 2012年第1期21-26,32,共7页

低风速风力发电机组具有广阔的市场前景,其主传动系统的设计和分析是整个风机研发的关键技术之一。通过对风机各种传动系统结构形式的分析、对比和优化,设计了适于1.5 MW低风速风力发电机组的最佳传动方案,即内置式主轴、二级行星加一... 低风速风力发电机组具有广阔的市场前景,其主传动系统的设计和分析是整个风机研发的关键技术之一。通过对风机各种传动系统结构形式的分析、对比和优化,设计了适于1.5 MW低风速风力发电机组的最佳传动方案,即内置式主轴、二级行星加一级平行轴齿轮传动的结构形式。采用多体动力学软件SIMPACK建立了该风机主传动系统的精确模型,找出系统的固有频率及激振源,并进行共振分析;对共振危险点进行时域仿真,根据仿真结果研究振动对风机系统的影响。最后根据系统的动态特性分析结果,验证所设计的主传动系统的可靠性。 展开更多

关键词 低风速风力发电机组 主传动系统 共振 时域仿真

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6 MW漂浮式风电机组极限载荷特性研究 被引量：4

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作者 张智伟 李辉 李力森 《可再生能源》 CAS 北大核心 2017年第8期1229-1235,共7页

海上风电场建设由近海走向深远海,漂浮式风电机组将会是这一区域最适合的选择。选用华锐6 MW机组,结合东海某海域环境条件和IEC规范,利用气动-水动耦合时域分析方法,对不同基础型式下的风电机组载荷特性进行研究。计算结果表明:漂浮式... 海上风电场建设由近海走向深远海,漂浮式风电机组将会是这一区域最适合的选择。选用华锐6 MW机组,结合东海某海域环境条件和IEC规范,利用气动-水动耦合时域分析方法,对不同基础型式下的风电机组载荷特性进行研究。计算结果表明:漂浮式风电机组叶片、轮毂极限载荷与海上固定式风电机组相比没有明显增加,塔筒底部极限载荷增加幅度可达30%;在正常发电工况和极端空转工况叶片和轮毂极限载荷主要受风载荷控制,而塔筒底部和顶部极限载荷在不同工况受风载荷和波浪载荷影响效果则有不同。 展开更多

关键词 深远海 耦合时域分析 基础型式 极限载荷

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CF4及其N2混合物微观放电参数计算与绝缘特性仿真研究 被引量：6

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作者 侯孟希 于昊洋 +2 位作者 金钊 阳以歆 刘钊 《高压电器》 CAS CSCD 北大核心 2020年第1期121-127,共7页

为研究SF6替代气体CF4及其N2混合物微观放电参数,通过两项近似Boltzmann方程对室温环境下CF4及CF4/N2混合物在混合比为20%~80%区间内的有效电离系数(α-η)/N进行了求解分析。利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件首次对CF4及CF4/N... 为研究SF6替代气体CF4及其N2混合物微观放电参数,通过两项近似Boltzmann方程对室温环境下CF4及CF4/N2混合物在混合比为20%~80%区间内的有效电离系数(α-η)/N进行了求解分析。利用COMSOL Multiphysics多物理场仿真软件首次对CF4及CF4/N2混合物在均匀场下,不同混合比,不同压力条件下放电通道进行了一维模拟。仿真结果表明,CF4/N2混合物放电过程存在明显协同效应;CF4放电延时随气压增大而增大,仿真结果与数值计算结果吻合。 展开更多

关键词 SF6替代气体 CF4 BOLTZMANN方程 COMSOL仿真

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大型风电机组主轴承仿真方法的改进 被引量：9

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作者 陈明 王倩 李力森 《轴承》 北大核心 2019年第1期8-12,共5页

以某3 MW风电机组用双列圆锥滚子轴承为例,介绍了传统风电机组轴承仿真采用杆单元模拟滚子的方法,但杆单元应力分布情况与实际情况不一致。故使用节点耦合的方法对传统杆单元仿真方式进行改进,改进后的分析结果更符合实际情况。并以主... 以某3 MW风电机组用双列圆锥滚子轴承为例,介绍了传统风电机组轴承仿真采用杆单元模拟滚子的方法,但杆单元应力分布情况与实际情况不一致。故使用节点耦合的方法对传统杆单元仿真方式进行改进,改进后的分析结果更符合实际情况。并以主机架应力计算为例分析,仿真模型会对主机架应力产生较大的影响,故要采用更接近实际情况的仿真模型。 展开更多

关键词 风电机组主轴承 双列圆锥滚子轴承 仿真方法 改进

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VMD及PSO优化SVM的行星齿轮箱故障诊断 被引量：19

9

作者 刘秀丽 王鸽 +1 位作者 吴国新 李相杰 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2022年第1期54-61,共8页

以故障高发的行星齿轮传动系统为对象,提出基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)及粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的故障诊断方法。首先,对信号进行VMD分解... 以故障高发的行星齿轮传动系统为对象,提出基于变分模态分解(variational mode decomposition,VMD)及粒子群算法(particle swarm optimization,PSO)优化支持向量机(support vector machine,SVM)的故障诊断方法。首先,对信号进行VMD分解,采用改进小波降噪的方法处理分解后的本征模态分量(IMF),并对处理后的分量进行重构,凸显信号蕴含的信息;然后,对处理后的振动信号进行特征提取,分别提取信号的样本熵和均方根误差,并组成输入矩阵;最后,引入PSO优化SVM的关键参数,将提取的特征向量输入PSO-SVM进行训练和识别。将该方法应用于行星传动试验平台获取的行星轮裂纹故障、太阳轮轮齿故障及行星轮轴承故障信号,通过多维比较,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 行星齿轮箱 故障特征凸显 PSO优化SVM 适应度函数 样本熵

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基于单维离散滑模的模型参考自适应转速辨识方法 被引量：9

10

作者 张勇军 孙寅飞 王京 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第4期54-58,64,共6页

针对感应电机无传感器直接转矩控制下的速度辨识问题,在模型参考自适应方法的基础上,提出并实现了一种单维离散滑模模型参考自适应速度观测方法。算法首先采用传统模型参考自适应算法获得辨识磁链,然后依据波波夫定理求得的误差函数作... 针对感应电机无传感器直接转矩控制下的速度辨识问题,在模型参考自适应方法的基础上,提出并实现了一种单维离散滑模模型参考自适应速度观测方法。算法首先采用传统模型参考自适应算法获得辨识磁链,然后依据波波夫定理求得的误差函数作为滑模面函数,以离散时间滑模控制策略替代模型参考自适应中的比例积分环节完成对转速的估计。通过与传统模型参考自适应算法的仿真比较研究,说明该方法在直接转矩控制系统中的速度动态辨识能力得到提高。实验结果验证了本文提出的方法是有效的,具有实际应用价值。 展开更多

关键词 速度辨识 模型参考自适应 滑模控制 直接转矩控制

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基于形变校正的形状识别方法 被引量：3

11

作者 王颖 张旗 +1 位作者 赵国库 刘先正 《计算机工程与设计》 CSCD 北大核心 2011年第11期3789-3792,3835,共5页

针对鱼类形状易发生形变导致识别困难的问题,提出了一种新的识别算法。该算法通过对弯曲的鱼类图像进行形变校正,得到接近标准形状的鱼类轮廓,再利用等间距极坐标映射方法得到映射图,提取映射图中的局部极值点大小和相邻极值点的间隔,... 针对鱼类形状易发生形变导致识别困难的问题,提出了一种新的识别算法。该算法通过对弯曲的鱼类图像进行形变校正,得到接近标准形状的鱼类轮廓,再利用等间距极坐标映射方法得到映射图,提取映射图中的局部极值点大小和相邻极值点的间隔,最后使用匹配识别算法计算匹配度完成对鱼的识别。实验结果表明,该算法消除了弯曲形变给识别带来的影响,实现了准确的识别分类。 展开更多

关键词 形状识别 形变校正 鱼类图像 极坐标映射 匹配识别

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基于神经网络自适应PI控制的SSSC潮流控制器 被引量：13

12

作者 张爱国 韩军锋 蒋程 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第22期15-19,24,共6页

提出了一种基于神经网络自适应PI控制的SSSC潮流控制策略,并设计了控制器的结构。该控制器主要由系统辨识和PI参数整定两个神经网络组成,并给出了它们的学习算法。该控制器在动态过程中,利用神经网络对SSSC的有功控制器和无功控制器的P... 提出了一种基于神经网络自适应PI控制的SSSC潮流控制策略,并设计了控制器的结构。该控制器主要由系统辨识和PI参数整定两个神经网络组成,并给出了它们的学习算法。该控制器在动态过程中,利用神经网络对SSSC的有功控制器和无功控制器的PI参数进行在线调整,提高了控制器的自适应能力和鲁棒性。在Matlab动态仿真环境中建立了控制系统的仿真模型,并基于此模型对系统的暂态行为和输电线路潮流的调节过程进行了仿真,仿真结果验证了该控制器在潮流控制上的有效性和适应性。 展开更多

关键词 静止同步串联补偿器(SSSC) 自适应PI控制 神经网络 潮流控制

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基于HDP算法的SSSC神经控制器设计 被引量：2

13

作者 张爱国 张建华 +1 位作者 韩军锋 蒋程 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2010年第23期87-92,共6页

传统的线性PI控制器在非线性系统的特定运行点有较好的性能,但在其他运行点它的性能会降低。应用启发式动态规划算法设计了静止同步串联补偿器(Static Series Synchronous Compensator,SSSC)的外部非线性最优神经控制器,总共包含3个神... 传统的线性PI控制器在非线性系统的特定运行点有较好的性能,但在其他运行点它的性能会降低。应用启发式动态规划算法设计了静止同步串联补偿器(Static Series Synchronous Compensator,SSSC)的外部非线性最优神经控制器,总共包含3个神经网络;第一个为模型网络,它的主要作用是模拟系统的输入输出动态特性;第二个为神经网络为评价网络,它的主要作用是评价动作网络给出控制量的好坏;第三个为动作网络,它的作用是产生控制量;这三个为神经网络互相协作,从而得到最佳的控制序列。在Matlab/Simulink动态仿真环境中搭建了含SSSC双机电力系统的仿真模型,并对线路阻抗的调节过程和电容电压的变化过程进行了仿真,与传统的PI控制器相比,具有响应快、超调小的特点。 展开更多

关键词 静止同步串联补偿器(SSSC) 启发式动态规划(HDP) 最优神经控制器 外部恒阻抗控制

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缝合铺层碳/环氧复合材料动态压缩性能实验研究 被引量：3

14

作者 李春昀 孙颖 +3 位作者 张典堂 王国军 潘宁 吴智磊 《天津工业大学学报》 CAS 北大核心 2013年第1期1-4,共4页

采用分离式霍普金森压杆(SHPB)动态测试系统对环氧树脂E-51和缝合铺层复合材料厚度方向的压缩性能进行实验研究,得到了不同应变率下的压缩应力-应变关系和压缩强度,并通过冲击破坏形貌来探讨材料的动态压缩破坏模式.结果表明:环氧树脂E... 采用分离式霍普金森压杆(SHPB)动态测试系统对环氧树脂E-51和缝合铺层复合材料厚度方向的压缩性能进行实验研究,得到了不同应变率下的压缩应力-应变关系和压缩强度,并通过冲击破坏形貌来探讨材料的动态压缩破坏模式.结果表明:环氧树脂E-51是应变率相关材料,但其应变率敏感程度并不高;缝合铺层碳/环氧复合材料厚度方向的应力-应变曲线对应变率是敏感的,随着应变率的增加,最大应力增大,应变率在900 s-1比应变率在350 s-1的压缩强度增加120%;破坏的主要原因是纤维和树脂的分离以及纤维之间产生相对位移形成微裂纹,随着载荷的增加和应力集中的作用,促使裂纹扩展导致材料破坏. 展开更多

关键词 缝合 复合材料 动态压缩性能 分离式霍普金森压杆

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孤岛式微网组网控制模式研究 被引量：3

15

作者 李斌 董金社 +2 位作者 李星桥 谷海涛 姚远 《电网与清洁能源》 2014年第2期66-69,共4页

基于微网技术,利用太阳能、汽油发电机、蓄电池等,提出一种孤岛式微网组网模式,有利于改善在野外沙漠或者高原地带,这些环境光照条件良好而用电难的问题。以PLC控制器为核心进行了系统方案设计和控制电路设计,将太阳能发电技术集成到建... 基于微网技术,利用太阳能、汽油发电机、蓄电池等,提出一种孤岛式微网组网模式,有利于改善在野外沙漠或者高原地带,这些环境光照条件良好而用电难的问题。以PLC控制器为核心进行了系统方案设计和控制电路设计,将太阳能发电技术集成到建筑物屋顶上,并基于能量调度策略设计了系统运行控制程序。根据现有的条件对该微网系统进行了负载投切试验、超负荷试验,组网运行试验,结果表明,该微电网系统工作状况良好,智能控制功能满足实际要求。组建的微网系统节能、环保,推广前景广阔。 展开更多

关键词 孤岛式 移动式负载 微网组网 控制模式

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船舶结构的搅拌摩擦焊技术 被引量：4

16

作者 荆忠亮 赵彤涌 宋志强 《舰船科学技术》 北大核心 2015年第4期117-120,共4页

为探索搅拌摩擦焊技术在不同厚度船舶钢板结构厚度焊接中的应用,本文建立搅拌摩擦焊焊接过程的有限元模型,获得工件在加工过程中的弹性变形以及应力分布。通过二次开发方法,研究不同接触力对不同厚度钢板在加工过程中的弹性变形、接触... 为探索搅拌摩擦焊技术在不同厚度船舶钢板结构厚度焊接中的应用,本文建立搅拌摩擦焊焊接过程的有限元模型,获得工件在加工过程中的弹性变形以及应力分布。通过二次开发方法,研究不同接触力对不同厚度钢板在加工过程中的弹性变形、接触应力的影响,为工程实践提供参考。当接触力处于（500~1 000 N）区间时,应当保证钢板厚度不低于2 mm,当接触力处于（1 000~1 500 N）区间时,应当保证钢板厚度不低于3 mm,当接触力处于（1500~2 000 N）区间时,应当保证钢板厚度不低于4 mm。这样可以保证焊接出来的钢结构具有较小的残余应力,并且结构在使用过程中不会出现由于残余应力释放而产生的结构变形。 展开更多

关键词 搅拌摩擦焊 船舶结构 有限元

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