風(fēng)機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計需要滿足最大極限狀態(tài)分析的要求,其中包括極限強(qiáng)度分析與疲勞失效分析。本文的研究側(cè)重于極限載荷預(yù)報和疲勞載荷分析的一般性算法研究。引入經(jīng)典極值理論對IEC風(fēng)機(jī)標(biāo)準(zhǔn)提出的一般性方法——直接積分法進(jìn)行了較深入的探索。結(jié)合分塊法和超越門檻值法各自優(yōu)點(diǎn),創(chuàng)新性地提出了一種兼具提取效率和獨(dú)立性的極值點(diǎn)提取方法。采用廣義極值分布對提取點(diǎn)進(jìn)行擬合,線性矩法估計分布參數(shù),并使用Q-Q圖進(jìn)行擬合分布檢驗,解決了同類研究中遇到的擬合精度問題,減少了高分位數(shù)載荷的擬合誤差。將算法應(yīng)用于WP_Baseline風(fēng)機(jī)極限載荷的求解上,最終獲得了更加貼近“真實數(shù)據(jù)”的超越概率曲線。引入反向一階可靠度法IFORM對海上風(fēng)機(jī)極限載荷的求解進(jìn)行了研究。創(chuàng)新性地將IFORM的2維形式環(huán)境等值線法與1維最優(yōu)化方法二分法結(jié)合起來,形成一種效率更高的搜索算法,應(yīng)用于OC3Hywind風(fēng)機(jī)極限載荷的求解上。同時與直接積分法進(jìn)行對比驗證,體現(xiàn)出搜索算法良好的計算成本優(yōu)勢和較高的可靠性。根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)提出的相關(guān)要求,對風(fēng)機(jī)疲勞載荷計算的一般性方法進(jìn)行了研究。利用研究極限載荷時積累的大量數(shù)據(jù),以MLife... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

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【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

001-2016年全球年度風(fēng)電裝機(jī)容量(GW)

- 2 -圖 1-2 2001-2016 年全球累計風(fēng)電裝機(jī)容量(GW)Fig.1-2 Global cumulative installed wind capacity 2001-2016是一個發(fā)展中國家，當(dāng)前的首要任務(wù)仍然是發(fā)展經(jīng)濟(jì)，發(fā)展經(jīng)撐。面對日益嚴(yán)重的環(huán)境污染和氣候變化問題，中國明確提出發(fā)展戰(zhàn)略，而風(fēng)電正逐漸成為這一戰(zhàn)略目標(biāo)中的重要組成部分已歷經(jīng)三十年歷程，近十年來風(fēng)電規(guī)模取得了較大的發(fā)展，開的陸上風(fēng)電場逐漸走向更加復(fù)雜環(huán)境下的陸上和海上風(fēng)電場。計裝機(jī)容量已達(dá) 168.732GW，裝機(jī)數(shù)量超過 10 萬臺，為超過崗位。2016 年中國風(fēng)電發(fā)電量約 241TWh，覆蓋了全國電力需步實施綠色低碳能源戰(zhàn)略，在能源研究所與國家可再生能源中電發(fā)展路線圖 2050》（2014 版）[3]中提出了風(fēng)電發(fā)展的遠(yuǎn)期目標(biāo)上，近海，遠(yuǎn)海風(fēng)電均有不同程度的發(fā)展�；厩榫诚拢L(fēng)電需求中所占的比例上升至 17%，累計裝機(jī)規(guī)模達(dá)到 10 億千瓦

在整體發(fā)電量中所占的比例超過 30%，成為主要電源之一。 風(fēng)機(jī)發(fā)展趨勢風(fēng)力發(fā)電需求的快速上升，對風(fēng)機(jī)的單機(jī)容量提出了更高的要求，由此風(fēng)機(jī)本身的結(jié)構(gòu)尺寸急劇增大，最明顯的特征就是塔筒高度越來越高，越來越大。根據(jù)國際能源署（International EnergyAgency，簡稱 IEA）對的研究[4]，過去三十年里風(fēng)機(jī)的輪轂高度，風(fēng)輪直徑，額定功率等參數(shù)巨大的增長，以獲取發(fā)電成本的降低。因為增加塔筒高度能夠使風(fēng)機(jī)捕小且通常速度更大的風(fēng)資源，同時更大的風(fēng)輪直徑也能夠產(chǎn)生更多的電 年至 2010 年典型的風(fēng)機(jī)尺寸及功率參數(shù)如圖 1-3 所示。目前，丹麥風(fēng)機(jī)estas 已成功安裝了塔筒高度高達(dá) 166 米的 V126-3.45MW 型陸上風(fēng)機(jī)，上風(fēng)機(jī)塔筒高度的新紀(jì)錄。歐洲 UpWind 工程[5]以美國國家可再生能源實ational Renewable Energy Laboratory，簡稱 NREL）開發(fā)的某 5MW 逆風(fēng)風(fēng)，對風(fēng)機(jī)尺度的設(shè)計極限進(jìn)行了探索，在其最終報告中指出 20MW 逆風(fēng)計是可行的。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]海上風(fēng)機(jī)支撐結(jié)構(gòu)的頻域疲勞評估方法研究[J]. 秦培江,馬永亮,韓超帥,曲先強(qiáng).  浙江大學(xué)學(xué)報(工學(xué)版). 2017(09)
[2]不同外推方法求解近海風(fēng)機(jī)的極限載荷[J]. 李昕雪,王迎光.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2016(06)
[3]地區(qū)線性矩法在太湖流域暴雨頻率分析中的應(yīng)用[J]. 吳俊梅,林炳章,邵月紅.  水文. 2015(05)
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[5]浮式風(fēng)機(jī)極限載荷與疲勞載荷對比分析[J]. 張友文,王迎光.  海洋工程. 2015(03)
[6]清潔、可再生能源利用的回顧與展望[J]. 路甬祥.  科技導(dǎo)報. 2014(Z2)
[7]應(yīng)用統(tǒng)計外推求解近海風(fēng)機(jī)面外葉根部彎矩最大值[J]. 夏一青,王迎光.  上海交通大學(xué)學(xué)報. 2013(12)
[8]線性矩法與常規(guī)矩法對太湖流域降雨頻率分析的比較研究[J]. 梁玉音,劉曙光,鐘桂輝,周正正,胡艷.  水文. 2013(04)
[9]基于Monte Carlo法的極值分布類型及其參數(shù)估計方法比較[J]. 盧安平,趙林,郭增偉,葛耀君.  哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報. 2013(02)
[10]風(fēng)浪聯(lián)合作用下近海風(fēng)機(jī)塔架結(jié)構(gòu)疲勞評估方法[J]. 馬永亮,曲先強(qiáng),沙勝義,韓超帥.  大連海事大學(xué)學(xué)報. 2012(03)



本文編號：3290907