大型风电场失速型机组等值建模的研究 被引量：22

1

作者 包能胜 徐军平 +1 位作者 倪维斗 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第11期1284-1289,共6页

对于风电场中失速型机组的多机等值,采用异步发电机的机电暂态模型求解发电机组的等值电气参数,利用基于传递函数概念的参数辨识方法及最小二乘法求解发电机组的动态等值参数。利用系统等值得结果对一实例进行仿真,结果表明了等值方法... 对于风电场中失速型机组的多机等值,采用异步发电机的机电暂态模型求解发电机组的等值电气参数,利用基于传递函数概念的参数辨识方法及最小二乘法求解发电机组的动态等值参数。利用系统等值得结果对一实例进行仿真,结果表明了等值方法的有效性和正确性,为今后研究风电场与电网之间的相互影响提供了良好的模型基础。 展开更多

关键词 风电场 主动失速型机组 异步发电机 等值方法

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风电与燃气轮机发电互补系统结构与容量配比的研究 被引量：12

2

作者 包能胜 胡光旺 倪维斗 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期189-195,共7页

对在我国新疆地区采用风力发电与燃气轮机发电组成的互补发电系统的结构和在一定风能资源条件下两种发电系统的容量配比进行了研究。论文首先针对实测的新疆达坂城风电场的风速数据,采用整体风电场功率输出模型,得到了风电场的输出与分... 对在我国新疆地区采用风力发电与燃气轮机发电组成的互补发电系统的结构和在一定风能资源条件下两种发电系统的容量配比进行了研究。论文首先针对实测的新疆达坂城风电场的风速数据,采用整体风电场功率输出模型,得到了风电场的输出与分布。根据实际的风电场输出负荷,设计了互补中燃气轮机的几种方案。针对燃气轮机的部分负荷运行特点,设计了不同方案的互补运行规则。最后根据不同运行规则,计算了互补系统的整体特性,得到了在一定条件下风电与燃气轮机发电较合适的容量配比。 展开更多

关键词 风力发电机 燃气轮机 互补发电系统 容量比

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大型失速型风力发电机动态特性研究 被引量：4

3

作者 包能胜 徐军平 +1 位作者 倪维斗 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1329-1334,共6页

通过分析主动失速型机组的来流风速、气动、机械传动与发电机等部件的机理,建立了机组各主要部件的子系统模型(如气动模型、传动模型、发电机暂态模型、补偿电容模型、电网模型和控制系统模型等),近而得到了全系统的动态非线性模型。通... 通过分析主动失速型机组的来流风速、气动、机械传动与发电机等部件的机理,建立了机组各主要部件的子系统模型(如气动模型、传动模型、发电机暂态模型、补偿电容模型、电网模型和控制系统模型等),近而得到了全系统的动态非线性模型。通过对机组全系统动态机理模型的数字仿真,得到机组在特定来流工况条件下的动态特性。所建立的模型和仿真结果为今后研究风电场与电网之间的相互影响提供了理论基础。 展开更多

关键词 风力发电机 主动失速 动态模型 数字仿真

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小型水平轴风力机襟翼增升实验研究 被引量：5

4

作者 包能胜 蔡佳炜 +1 位作者 倪维斗 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期85-89,共5页

在研究以前工作的基础上,探讨了在风洞中采用小型风力机整机在叶片上加襟翼来提高桨叶气动效率、增加功率可行性的实验研究,实验是在汕头大学的双速回流风洞中进行的。作者设计了实验方案,测量了机组在不同来流和襟翼高度工况下的输出... 在研究以前工作的基础上,探讨了在风洞中采用小型风力机整机在叶片上加襟翼来提高桨叶气动效率、增加功率可行性的实验研究,实验是在汕头大学的双速回流风洞中进行的。作者设计了实验方案,测量了机组在不同来流和襟翼高度工况下的输出功率。并和没有襟翼时的输出功率进行了对比。最后采用风力机气动数值计算结果。对实验结果进行了理论上的说明。 展开更多

关键词 风力发电机 气动增升 GURNEY襟翼

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新疆达坂城风电场风能资源特性分析 被引量：33

5

作者 包能胜 刘军峰 +1 位作者 倪维斗 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1073-1077,共5页

对新疆达坂城风电场的风能资源特性进行了详细的研究。基于在达坂城风电场实测的10m和24m高程的10min平均风速数据,分析了原始风速的分布特性。根据地表风速沿高度呈风剪指数分布的特性,计算了在各个轮毂高度上的风速分布。采用最小误... 对新疆达坂城风电场的风能资源特性进行了详细的研究。基于在达坂城风电场实测的10m和24m高程的10min平均风速数据,分析了原始风速的分布特性。根据地表风速沿高度呈风剪指数分布的特性,计算了在各个轮毂高度上的风速分布。采用最小误差逼近算法原理,计算了风速韦布尔分布的参数以及平均风速和分布方差。通过对韦布尔分布的分析,计算了各个高度上风电场的平均风功率密度、有效平均风功率密度和可利用小时数等风能资源特性参数,为当地的风能开发提供分析基础。 展开更多

关键词 风电 风能资源 风功率密度 韦布尔分布

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水平轴风力机柔性叶片气动弹性响应分析 被引量：14

6

作者 陈严 张林伟 +1 位作者 刘雄 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期74-82,共9页

基于模态分析法,通过二节点悬臂梁单元对柔性叶片进行离散化分析,得到水平轴风力机柔性叶片在挥舞、摆振和扭转方向上的固有特性;利用Newmark常平均加速度法和振型解耦实现各阶的振型结构动力响应分析。以某5MW大型风力机为例,分析高阶... 基于模态分析法,通过二节点悬臂梁单元对柔性叶片进行离散化分析,得到水平轴风力机柔性叶片在挥舞、摆振和扭转方向上的固有特性;利用Newmark常平均加速度法和振型解耦实现各阶的振型结构动力响应分析。以某5MW大型风力机为例,分析高阶特征模态对叶片动态响应的影响,同时考虑截面扭角变化前后对气动弹性载荷的反馈作用。结果表明,大型风力机柔性叶片在旋转过程中的振动和变形相当大,截面扭转变化对风力机的气动弹性问题有较大影响。 展开更多

关键词 气动弹性 柔性叶片 扭转 反馈作用

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大型风力发电机组的建模与仿真 被引量：42

7

作者 肖劲松 倪维斗 姜桐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期117-127,共11页

建立了大型变桨距风力发电机组在标称状况下的非线性数学模型，将其线性化后，在不同风速下进行了不同输入（桨矩角β、风速ｖ和电网电压Ｕ１变化）的开环仿真。仿真结果对控制器的设计有参考价值。

关键词 风力发电机组 建模 仿真

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水平轴风力机叶片疲劳载荷的计算分析 被引量：13

8

作者 陈严 张林伟 +1 位作者 刘雄 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期902-908,共7页

研究水平轴风力机在随机风载荷作用下结构动力响应的数值分析方法,建立基于Palmgren Miner线性累积损伤理论的等效疲劳寿命估计方法。以叶片为研究对象,利用有限元数值分析方法,求得其在随机风载作用下的位移、速度、加速度及应力等。... 研究水平轴风力机在随机风载荷作用下结构动力响应的数值分析方法,建立基于Palmgren Miner线性累积损伤理论的等效疲劳寿命估计方法。以叶片为研究对象,利用有限元数值分析方法,求得其在随机风载作用下的位移、速度、加速度及应力等。用雨流计数法统计循环参量,将工作循环下的应力水平等效成对称循环下的疲劳载荷谱。并将疲劳载荷通过FE-SAFE疲劳分析模块分析有限元模型的疲劳特性。以某1.5MW水平轴风力机叶片为例,编制Matlab等效疲劳载荷计算仿真程序,并在ANSYS中分析其疲劳特性。 展开更多

关键词 水平轴风力机 疲劳载荷 雨流计数法 疲劳特性

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水平轴风力机叶片稳态失速气动阻尼分析 被引量：9

9

作者 陈严 王小虎 +2 位作者 刘雄 叶枝全 吴涛 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1294-1302,共9页

通过对风力机叶片翼型截面进行稳态气动力分析,同时结合整个叶片的结构动力学模态分析,创建风力机叶片稳态气动阻尼分析模型。从而在准确计算单翼型和单叶片气动阻尼的基础上,建立有效的气动阻尼分析方法,探究影响气动阻尼变化的关键参... 通过对风力机叶片翼型截面进行稳态气动力分析,同时结合整个叶片的结构动力学模态分析,创建风力机叶片稳态气动阻尼分析模型。从而在准确计算单翼型和单叶片气动阻尼的基础上,建立有效的气动阻尼分析方法,探究影响气动阻尼变化的关键参数。并以容易引发叶片失速振动的负气动阻尼为研究重点,采用典型的叶片模型进行实例计算,进而应用建立的气动阻尼分析方法进行叶片模型参数修正,旨在改善失速工况下的负气动阻尼,从而为风力机叶片的气动优化和抑振设计提供较准确的现实依据。 展开更多

关键词 水平轴风力机 叶片 稳态失速 气动阻尼

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风力机组偏航系统的建模及仿真 被引量：9

10

作者 肖劲松 倪维斗 姜桐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期252-261,共10页

建立了上风向风力发电机组偏航系统的数学模型，通过仿真分别研究了偏航动态特性与机组的特性参数的关系，如与风轮合力作用点至垂直偏航轴间距离Ｈ，尾舵合力作用点至垂直偏航轴间距离Ｇ１，尾舵特性（面积、效率系数）以及上风向风速... 建立了上风向风力发电机组偏航系统的数学模型，通过仿真分别研究了偏航动态特性与机组的特性参数的关系，如与风轮合力作用点至垂直偏航轴间距离Ｈ，尾舵合力作用点至垂直偏航轴间距离Ｇ１，尾舵特性（面积、效率系数）以及上风向风速之间的定量关系。 展开更多

关键词 风力发电机 偏航系统 建模 仿真 控制系统

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百千瓦级风机建模与仿真 被引量：24

11

作者 包能胜 陈庆新 姜桐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期51-58,共8页

百千瓦级风力机控制系统技术关系到系统运行的质量、效率、运行寿命等整体性能。控制器的设计要求了解系统的模型结构。建立了百千瓦级风力发电机的机理模型，进行了数字模拟仿真，并对其仿真结果进行分析研究，为风力机控制器的设计、... 百千瓦级风力机控制系统技术关系到系统运行的质量、效率、运行寿命等整体性能。控制器的设计要求了解系统的模型结构。建立了百千瓦级风力发电机的机理模型，进行了数字模拟仿真，并对其仿真结果进行分析研究，为风力机控制器的设计、模型参数辨识等提供了模型结构方面的基础。 展开更多

关键词 风力机 建模 仿真 百千瓦级

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变速风力发电机模型参考自适应控制 被引量：10

12

作者 郑黎明 许移庆 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2005年第2期57-61,共5页

风力机系统是一个非线性不稳定的复杂系统,系统具有不确定性,模型很难建立。自适应控制研究对象就是这种具有不确定性的系统,它能通过修正控制器的参数来降低不确定性对系统的影响。采用模型参考自适应方法对变速风力发电机在额定风速... 风力机系统是一个非线性不稳定的复杂系统,系统具有不确定性,模型很难建立。自适应控制研究对象就是这种具有不确定性的系统,它能通过修正控制器的参数来降低不确定性对系统的影响。采用模型参考自适应方法对变速风力发电机在额定风速下进行控制,使风力机获得最大风能。仿真结果表明此方法对额定风速下变速风力发电机的控制效果很好。 展开更多

关键词 变速风力发电机 模型参考 自适应控制 风轮 线性模型

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基于压力表示法的水平轴风力机风轮气动弹性稳定性模型及应用 被引量：6

13

作者 曹人靖 刘霞 马昊冥 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第2期227-231,共5页

该文对影响水平轴风力机气动弹性稳定性的物理机理进行了分析 ,对国内外的研究方法进行了阐述。建立了基于压力表示法的水平轴风力机风轮气动弹性稳定性敏感性分析方法的物理与数学模型 ,综合考虑了风力机风轮的气动与结构参数对气动弹... 该文对影响水平轴风力机气动弹性稳定性的物理机理进行了分析 ,对国内外的研究方法进行了阐述。建立了基于压力表示法的水平轴风力机风轮气动弹性稳定性敏感性分析方法的物理与数学模型 ,综合考虑了风力机风轮的气动与结构参数对气动弹性稳定的影响。以 6 0 0kW水平轴风力机风轮为例 ,对其气动弹性稳定性进行了分析与研究 ,获得了该风力机的气动弹性稳定性裕度和工作范围。考虑到风力机三维流动、风轮与塔架的藕合以及来流湍流和阵风等来流工况的复杂性 ,该分析模型目前还没有将上述因素考虑在内。若均考虑在内 ,则其能够提供较高的气动弹性稳定性预测精度。 展开更多

关键词 水平轴风力机 敏感性分析 气动弹性稳定性

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大型失速型风力机组的建模与仿真 被引量：4

14

作者 肖劲松 倪维斗 姜桐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第1期13-21,共9页

建立了大型失速型风力发电机组在标称状况下的非线性数学模型，将其线性化后，在不同风速下进行了不同输入（风速ｖ和电网电压Ｕ１变化）条件下的开环仿真。

关键词 失速型 风力机组 建模 仿真

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定桨距风力机气动优化设计优化方向分析 被引量：9

15

作者 陈严 胡士山 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期290-296,共7页

简述风力机气动优化设计的模型和方法，分析定桨距风力机桨叶外形变化对气动性能的影响，指出气动优化设计应考虑的优化目标和主要参数，并根据该方法对２００ｋＷ定桨距风力机进行气动优化设计。

关键词 风力机 气动优化设计 定桨距

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风力机优化设计的 DSFD 方法 被引量：7

16

作者 胡士山 陈严 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第2期152-156,共5页

简述了进行风力机叶片外形优化设计的转轴直接搜索可行方向法ＤＳＦＤ（ＤｉｒｅｃｔｌｙＳｅａｒｃｈｉｎｇＦｅａｓｉｂｌｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎｓ）。根据该方法并参考南澳２００ｋＷ定桨距风力机整体设计参数进行优化设计，给出了一... 简述了进行风力机叶片外形优化设计的转轴直接搜索可行方向法ＤＳＦＤ（ＤｉｒｅｃｔｌｙＳｅａｒｃｈｉｎｇＦｅａｓｉｂｌｅＤｉｒｅｃｔｉｏｎｓ）。根据该方法并参考南澳２００ｋＷ定桨距风力机整体设计参数进行优化设计，给出了一组设计结果，获得了令人满意的叶片外形和气动性能。 展开更多

关键词 DSFD 风力机 定桨距 优化设计

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基于时域积分的水平轴风力机风轮噪声预测理论及应用 被引量：3

17

作者 曹人靖 刘霞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第6期738-742,共5页

给出了考虑水平轴风力机风轮厚度噪声与负荷噪声的延迟时形式的时域积分解及其噪声预测理论。基于FfowcsWilliams Hawkings声学方程 ,减少了偏导数项的求解 ,提高了计算速度 ,避免了声学计算中的奇异性问题。对小型水平轴风力机FD2 3 ... 给出了考虑水平轴风力机风轮厚度噪声与负荷噪声的延迟时形式的时域积分解及其噪声预测理论。基于FfowcsWilliams Hawkings声学方程 ,减少了偏导数项的求解 ,提高了计算速度 ,避免了声学计算中的奇异性问题。对小型水平轴风力机FD2 3 0 0在 3个方向的辐射噪声进行了预测 ,得到了声场各种源成分的噪声的分布与指向性规律。计算结果表明 :在风轮的旋转平面 ,具有最大的总噪声级的指向性 ,负荷噪声在旋转平面以及风力机下游起着主导作用。对于 60 0kW大型水平轴风力机进行了局部区域的噪声现场测量 ,并且与预测值进行了对比。结果表明 :模型的预测结果与测试数据比较符合 ,且变化趋势一致 ,在整个测量区域 ,预测值比测量值低 ,这是由于计算模型只考虑到风力机叶片的负荷噪声与厚度噪声 ,对于实际运行的风力机来说 ,其辐射的总噪声除了与叶片的负荷、厚度有关 ,还与非定常来流、叶片本身的非定常性和气流粘性有关。若以该文建立的模型进一步考虑风力机的非定常性和粘性效应 ,将提高其预测准确性 。 展开更多

关键词 风轮 水平轴风力机 噪声预测 时域积分 风力发电机

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柔性风力机系统模型参数辨识 被引量：2

18

作者 包能胜 陈庆新 姜桐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第4期390-394,共5页

应用现代系统辨识理论，采用ＡＲＭＡＸ的模型结构，利用预报误差法，辨识出在某一工况点附近工作的柔性风力机系统的功能模型，将辨识模型仿真结果与系统实验测量数据相对比，并对不同数据段多次辨识，以检验系统辨识模型的可靠性，从... 应用现代系统辨识理论，采用ＡＲＭＡＸ的模型结构，利用预报误差法，辨识出在某一工况点附近工作的柔性风力机系统的功能模型，将辨识模型仿真结果与系统实验测量数据相对比，并对不同数据段多次辨识，以检验系统辨识模型的可靠性，从而给出一种新的风机系统建模方法，最后将新方法与传统方法进行对比。 展开更多

关键词 参数辨识 ARMAX模型 预报误差法 柔性 风力机

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基于气动阻尼模型风力机叶片故障分析

19

作者 陈严 黄秋兰 +1 位作者 王小虎 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期946-952,共7页

通过研究叶片截面气动阻尼特性,建立风力机叶尖气动阻尼模型,重点考虑刹车过程中的气动阻尼变化情况,计算出叶尖刹车轴的气动阻尼;基于叶尖结构动力学运动方程,计算叶尖位移,从而判断叶尖刹车轴是否会发生断裂。

关键词 失速型风力机 气动阻尼 失速特性 故障分析

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三维效应对轴流压气机气动稳定性的影响

20

作者 曹人靖 周盛 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第2期174-177,共4页

轴流压气机的气动稳定性模型，最初为一维模型，仅适用于描述喘振发作．对于旋转失速发作，在公开文献中有一些二维模型发表．本文提出了一类考虑压气机径向扰动对失速影响的新的气动稳定性模型．计算结果表明压气机的轴向扰动往往随着... 轴流压气机的气动稳定性模型，最初为一维模型，仅适用于描述喘振发作．对于旋转失速发作，在公开文献中有一些二维模型发表．本文提出了一类考虑压气机径向扰动对失速影响的新的气动稳定性模型．计算结果表明压气机的轴向扰动往往随着径向扰动的产生，径向扰动的强度影响压气机的气动稳定性，在叶尖还是叶根首先产生失速与压气机基元叶栅特性密切相关．本文对轴流压气机二维和三维气动稳定性模型的计算结果进行了对比分析． 展开更多

关键词 轴流式 压气机 气动稳定性 三维效应 航空发动机

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