本文選題：風(fēng)力發(fā)電機(jī)組　切入點(diǎn)：安全閾值　出處：《華北電力大學(xué)(北京)》2016年碩士論文

【摘要】：近年來,可再生能源中風(fēng)能的利用越來越廣泛。由于對化石能源的依賴,環(huán)境問題逐漸越來越緊迫,這使得人們對可再生能源的利用關(guān)注越來越迫切,這也就進(jìn)一步加快風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的發(fā)展。隨著風(fēng)能的大規(guī)模應(yīng)用,風(fēng)力發(fā)電機(jī)組這一將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的裝置起著至關(guān)重要的作用。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)和機(jī)械結(jié)構(gòu)也變得越來越復(fù)雜,如何保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在運(yùn)行環(huán)境中不發(fā)生損壞也變得更為困難,但它的能否穩(wěn)定安全運(yùn)行決定著風(fēng)能利用的穩(wěn)定安全。所以對風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全評估相關(guān)的參數(shù)安全閾值的探索性的研究有著重要的意義。本文的主要內(nèi)容如下：(1)首先建立風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型,通過分析各部件模型建立了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組線性狀態(tài)空間,重點(diǎn)建立了塔架模型的數(shù)學(xué)模型并分析其振動(dòng)影響因素,分析計(jì)算風(fēng)力發(fā)電機(jī)組極端載荷外推計(jì)算的方法原理,以得到風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全運(yùn)行的范圍。(2)介紹風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全閾值的內(nèi)容及意義,結(jié)合機(jī)組模型構(gòu)建了李雅普諾夫V函數(shù)結(jié)構(gòu),確定安全閾值的分析方法,得到超越安全閾值。分別采用線性化模型降階和系統(tǒng)辨識方法,完成構(gòu)建適用于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架振動(dòng)分析的安全閾值的方法。(3)以某風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型為例,對其進(jìn)行動(dòng)力學(xué)模態(tài)進(jìn)行分析,采用GLBladed及Matlab軟件分析確定模型的安全閾值。并對兩種方法得到的安全閾值范圍進(jìn)行分析,在湍流風(fēng)下,以正常運(yùn)行狀態(tài),正常停機(jī)狀態(tài)為主要工況進(jìn)行仿真驗(yàn)證對比,結(jié)果表明用系統(tǒng)辨識方法得到的安全閾值更加具有指導(dǎo)意義,通過實(shí)際風(fēng)電場中的單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的數(shù)據(jù)分析進(jìn)一步驗(yàn)證了安全閾值的有效性。并在急停狀態(tài)進(jìn)行分析,結(jié)果表明獲得的安全閾值切實(shí)有效,能夠起到對緊急停機(jī)設(shè)計(jì)提供參考依據(jù)的作用。(4)計(jì)算驗(yàn)證了本論文采用的安全閾值設(shè)計(jì)方法,調(diào)整緊急停機(jī)控制參數(shù),達(dá)到了在緊急停機(jī)工況時(shí)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架運(yùn)行軌跡在安全閾值范圍之內(nèi)的目的。
[Abstract]:In recent years, renewable energy stroke energy is more and more widely used.Because of the dependence on fossil energy, environmental problems are becoming more and more urgent, which makes people pay more and more attention to the use of renewable energy, which further accelerates the development of wind energy conversion system.With the large-scale application of wind energy, wind turbine, which converts mechanical energy into electric energy, plays an important role.The control system and mechanical structure of wind turbine have become more and more complicated, so it is more difficult to ensure that the wind turbine is not damaged in the operating environment.However, its stable and safe operation determines the stability and safety of wind energy utilization.Therefore, the exploratory research on the safety threshold of wind turbine safety evaluation is of great significance.The structure of Lyapunov V function is constructed in combination with the unit model, and the analysis method of determining the safety threshold is obtained, and the safety threshold is obtained.Using linearized model reduction method and system identification method respectively, the method of constructing safety threshold suitable for tower vibration analysis of wind turbine is completed. The dynamic mode of a wind turbine model is analyzed by taking a wind turbine model as an example.The safety threshold of the model is determined by GLBladed and Matlab software.The range of the safety threshold obtained by the two methods is analyzed. Under the turbulent wind, the main operating conditions are normal operation state and normal downtime state, and the simulation results are compared.The results show that the safety threshold obtained by the system identification method is more instructive, and the validity of the safety threshold is further verified by the data analysis of a single wind turbine in a practical wind farm.The results show that the safety threshold obtained is effective and can provide reference for emergency shutdown design. The calculation verifies the safety threshold design method adopted in this paper.The control parameters of emergency shutdown are adjusted to reach the goal that the operating track of wind turbine tower is within the safety threshold range under emergency shutdown condition.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目[J];機(jī)電新產(chǎn)品導(dǎo)報(bào);2002年11期

2 黃順禮;;世界最大的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組[J];電氣技術(shù);2004年11期

3 許移慶;冀東;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組塔架仿真和分析[J];能源研究與信息;2006年02期

4 王哲;;關(guān)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)組狀態(tài)監(jiān)測的思考[J];中國設(shè)備工程;2007年04期

5 李興國;何玉林;金鑫;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)建模與仿真[J];重慶大學(xué)學(xué)報(bào);2008年11期

6 董正茂;田德;王海寬;魏玉通;王麗麗;胡學(xué)敏;許明;;濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安裝、使用與維護(hù)[J];農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化;2008年06期

7 ;遼寧將生產(chǎn)世界先進(jìn)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組核心部件[J];電站輔機(jī);2008年02期

8 ;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組不斷向大型化發(fā)展[J];東方電機(jī);2008年05期

9 賀廣零;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)場模擬[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2009年29期

10 張俊妍;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的裝配技術(shù)[J];才智;2009年32期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 劉樺;鄧良;廖暉;;水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通用動(dòng)力學(xué)建模研究[A];中國動(dòng)力工程學(xué)會(huì)透平專業(yè)委員會(huì)2011年學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2011年

2 楊旭坤;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)危險(xiǎn)性及防范措施研究[A];2010中國消防協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

3 陳飛;陳鵬飛;吳威;;淺談風(fēng)力發(fā)電機(jī)組防雷要點(diǎn)[A];S13 第十屆防雷減災(zāi)論壇——雷電災(zāi)害與風(fēng)險(xiǎn)評估[C];2012年

4 劉樺;鄧良;廖暉;;水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通用動(dòng)力學(xué)建模研究[A];中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)2011年度論文集（上）[C];2011年

5 程朗;;電網(wǎng)友好型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組性能及應(yīng)用[A];中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)2011年度論文集（上）[C];2011年

6 鞠偉華;王振鵬;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組火災(zāi)防范初探[A];中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)2012年度論文集（上）[C];2012年

7 ;南車株洲所高海拔型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組入主貴州[A];《電站信息》2012年第9期[C];2012年

8 李龍剛;馬強(qiáng);許斌;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組鑄件解析[A];中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)2013年度論文集（上）[C];2013年

9 李衛(wèi)東;丁鈞;孫樵;;幾種常見風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的對比分析[A];中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)2013年度論文集（上）[C];2013年

10 莊嚴(yán);紀(jì)國瑞;王峰;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的防雷與接地工藝設(shè)計(jì)(上)[A];中國農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)2013年度論文集（上）[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 黃欣　李敏蕾;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)口乘“風(fēng)”上揚(yáng)[N];科技日報(bào);2007年

2 記者楊星;在我市合作開發(fā)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組[N];鄂爾多斯日報(bào);2009年

3 許元強(qiáng);宜興首臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成功發(fā)電[N];無錫日報(bào);2010年

4 記者 楊娜;西安金風(fēng)首批風(fēng)力發(fā)電機(jī)組下線[N];中國電力報(bào);2010年

5 龍聞;朝陽遠(yuǎn)大風(fēng)力發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目進(jìn)展迅速[N];朝陽日報(bào);2010年

6 通訊員 狄偉;新型高效風(fēng)力發(fā)電機(jī)組項(xiàng)目落戶高新區(qū)[N];萊蕪日報(bào);2010年

7 陳曉建;我國首臺1.5兆瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組下線[N];中國質(zhì)量報(bào);2007年

8 本報(bào)記者 賴文忠;讓風(fēng)力發(fā)電機(jī)組寫上“福建制造”[N];福建日報(bào);2007年

9 通訊員 吳瑞芳;30萬千瓦風(fēng)力發(fā)電機(jī)組制造項(xiàng)目落戶賽罕區(qū)[N];呼和浩特日報(bào)(漢);2006年

10 記者 楊石明;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組生產(chǎn)項(xiàng)目落戶高新區(qū)[N];益陽日報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 張寅;液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率平滑控制研究[D];燕山大學(xué);2016年

2 吳宏鋼;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組振動(dòng)檢測及噪聲評估研究[D];重慶大學(xué);2010年

3 劉軍;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制策略優(yōu)化與實(shí)驗(yàn)平臺研究[D];重慶大學(xué);2011年

4 金鑫;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)建模與仿真研究[D];重慶大學(xué);2007年

5 盧YmtD;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組動(dòng)力模型及循環(huán)變槳控制策略研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

6 何偉;湍流風(fēng)場模擬與風(fēng)力發(fā)電機(jī)組載荷特性研究[D];華北電力大學(xué);2013年

7 劉樺;風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型及關(guān)鍵零部件優(yōu)化研究[D];重慶大學(xué);2009年

8 陳廣華;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組合式葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究[D];華北電力大學(xué);2013年

9 徐寶清;水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)輪葉片優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué);2010年

10 葉杭冶;大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制算法研究[D];浙江大學(xué);2008年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 丁顯;基于振動(dòng)和載荷監(jiān)測的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組失效分析[D];華北電力大學(xué);2012年

2 葉壯壯;液壓型落地式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主傳動(dòng)系統(tǒng)特性與穩(wěn)速控制研究[D];燕山大學(xué);2015年

3 張磊;用于數(shù)值仿真的風(fēng)電場等值模型的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

4 林培能;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型三維建模及三維打印技術(shù)研究[D];華北電力大學(xué);2015年

5 尹琪東;基于傳動(dòng)調(diào)速的變速恒頻風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)方案的初步研究[D];華北電力大學(xué);2015年

6 桑柏超;永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模仿真研究[D];華北電力大學(xué);2015年

7 李娟;計(jì)及控制系統(tǒng)PI參數(shù)影響的雙饋風(fēng)電機(jī)組暫態(tài)特性的研究[D];華北電力大學(xué);2015年

8 曹濱;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真軟件FAST的二次開發(fā)[D];電子科技大學(xué);2014年

9 劉江濤;浮動(dòng)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立變槳控制技術(shù)研究[D];新疆大學(xué);2015年

10 孫廣;2MW風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變槳傳動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[D];大連理工大學(xué);2015年

，

本文編號：1716471