隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,電網(wǎng)對(duì)風(fēng)電場(chǎng)參與調(diào)節(jié)的要求日益提升。風(fēng)電機(jī)組通過(guò)變槳?jiǎng)幼鞲欕娋W(wǎng)調(diào)度指令,受風(fēng)速隨機(jī)性和機(jī)組狀態(tài)會(huì)動(dòng)態(tài)變化等原因的影響,導(dǎo)致葉片缺陷持續(xù)累積,久而久之便會(huì)造成葉片性能下降,出現(xiàn)疲勞損傷。本文針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)參與電網(wǎng)調(diào)度時(shí),各機(jī)組疲勞損傷導(dǎo)致發(fā)電成本較高的問(wèn)題,以及風(fēng)電場(chǎng)疲勞優(yōu)化和有功功率控制協(xié)調(diào)困難的問(wèn)題,研究風(fēng)機(jī)葉片疲勞約束下的風(fēng)電場(chǎng)有功調(diào)節(jié)優(yōu)化方法,在保證風(fēng)電場(chǎng)有功功率快速響應(yīng)電網(wǎng)波動(dòng)的前提下,提高風(fēng)電場(chǎng)各機(jī)組疲勞損傷的均勻性,降低風(fēng)電場(chǎng)機(jī)組故障次數(shù)和維護(hù)量。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,對(duì)葉輪空氣動(dòng)力學(xué)模型和風(fēng)電機(jī)組功率輸出模型進(jìn)行了詳細(xì)闡述,并根據(jù)葉素動(dòng)量理論剖析了理想情況下的風(fēng)機(jī)風(fēng)能轉(zhuǎn)換過(guò)程,將動(dòng)態(tài)渦尾跡模型嵌入到葉素動(dòng)量理論中求解變槳過(guò)程中葉片空氣動(dòng)力性能,并使用基于奇異性理論的數(shù)值方法來(lái)計(jì)算動(dòng)態(tài)變槳過(guò)程中葉片非定常載荷,推導(dǎo)葉片載荷隨風(fēng)電機(jī)組有功輸出變化的規(guī)律。其次,研究風(fēng)電機(jī)組葉片非線性疲勞量化方法,通過(guò)前后多級(jí)載荷應(yīng)力比的平方來(lái)表征變槳?jiǎng)討B(tài)損傷演化中的各載荷間作用機(jī)制,對(duì)后一級(jí)載荷損傷演化方程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),提出基于葉篤毅模型改進(jìn)的不同工況疲勞量化方法,并... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：58 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組損毀Fig1.1Damageofwindturbine

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文18圖2.4風(fēng)輪自由渦尾跡Figure2.4Freevortexwakeofvariablepitchwindwheel圖2.5風(fēng)輪自由渦尾跡Fig2.5Freevortexwakeofvariablepitchwindwheel2.5本章小結(jié)本節(jié)針對(duì)某1.5MW雙饋型風(fēng)電機(jī)組在調(diào)度指令下快速改變輸出功率時(shí)，變槳過(guò)程中葉片載荷變化引起的振動(dòng)導(dǎo)致葉片損傷的問(wèn)題，重點(diǎn)分析變槳過(guò)程中非定常載荷及振動(dòng)模型，同時(shí)對(duì)風(fēng)電機(jī)組處于輸出功率時(shí)其葉片載荷和振型間關(guān)系進(jìn)行了分析。將動(dòng)態(tài)渦尾跡模型嵌入到葉素動(dòng)量理論中求解變槳過(guò)程中葉片空氣動(dòng)力性能，并使用基于奇異性理論的數(shù)值方法來(lái)計(jì)算動(dòng)態(tài)變槳過(guò)程中葉片非定常載荷，分析了功率調(diào)節(jié)速率變化引起風(fēng)電機(jī)組極限載荷變化與振動(dòng)變化的原理，并對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在一定變槳范圍內(nèi)保證稍高于設(shè)計(jì)參數(shù)的功率調(diào)節(jié)速度，葉片所受極限載

沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文18圖2.4風(fēng)輪自由渦尾跡Figure2.4Freevortexwakeofvariablepitchwindwheel圖2.5風(fēng)輪自由渦尾跡Fig2.5Freevortexwakeofvariablepitchwindwheel2.5本章小結(jié)本節(jié)針對(duì)某1.5MW雙饋型風(fēng)電機(jī)組在調(diào)度指令下快速改變輸出功率時(shí)，變槳過(guò)程中葉片載荷變化引起的振動(dòng)導(dǎo)致葉片損傷的問(wèn)題，重點(diǎn)分析變槳過(guò)程中非定常載荷及振動(dòng)模型，同時(shí)對(duì)風(fēng)電機(jī)組處于輸出功率時(shí)其葉片載荷和振型間關(guān)系進(jìn)行了分析。將動(dòng)態(tài)渦尾跡模型嵌入到葉素動(dòng)量理論中求解變槳過(guò)程中葉片空氣動(dòng)力性能，并使用基于奇異性理論的數(shù)值方法來(lái)計(jì)算動(dòng)態(tài)變槳過(guò)程中葉片非定常載荷，分析了功率調(diào)節(jié)速率變化引起風(fēng)電機(jī)組極限載荷變化與振動(dòng)變化的原理，并對(duì)仿真計(jì)算結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在一定變槳范圍內(nèi)保證稍高于設(shè)計(jì)參數(shù)的功率調(diào)節(jié)速度，葉片所受極限載

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]風(fēng)電助力中國(guó)打造高質(zhì)量發(fā)展全球樣本[J]. 秦海巖.  中國(guó)電力企業(yè)管理. 2019(25)
[2]基于發(fā)電成本和疲勞均勻性的風(fēng)電場(chǎng)有功功率控制策略研究[J]. 魏媛,許帥,汪建文,許昌,丁佳煜,楊杰.  可再生能源. 2017(12)
[3]風(fēng)電機(jī)組尾流與疲勞載荷關(guān)系分析[J]. 鄧英,李嘉楠,劉河生,龐輝慶,田德.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2017(10)
[4]風(fēng)電機(jī)組載荷計(jì)算及影響因素分析[J]. 張超.  風(fēng)能. 2016(12)
[5]湍流強(qiáng)度對(duì)風(fēng)電機(jī)組疲勞等效載荷的影響[J]. 付德義,薛揚(yáng),焦渤,邊偉,李松迪.  華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2015(01)
[6]采用機(jī)組風(fēng)速信息動(dòng)態(tài)分類的風(fēng)電場(chǎng)有功控制策略[J]. 梅華威,米增強(qiáng),李聰,吳廣磊.  中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(34)
[7]電網(wǎng)對(duì)稱故障下雙饋風(fēng)電機(jī)組的載荷優(yōu)化控制[J]. 徐浩,胡書舉,宋斌,許洪華.  電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2014(11)
[8]風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片振動(dòng)特性有限元分析[J]. 袁啟龍,馬娜,周新濤,楊明順,孔令飛.  機(jī)械科學(xué)與技術(shù). 2014(05)
[9]國(guó)內(nèi)外風(fēng)電并網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)比較研究[J]. 戴慧珠,遲永寧.  中國(guó)電力. 2012(10)
[10]Wind-induced response analysis of a wind turbine tower including the blade-tower coupling effect[J]. Xiao-bo CHEN1, Jing LI1, Jian-yun CHEN1,2 (1School of Civil and Hydraulic Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China) (2State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China).  Journal of Zhejiang University（Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal）. 2009(11)

博士論文
[1]風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)載荷特性及主動(dòng)抑制策略研究[D]. 楊超.重慶大學(xué) 2015
[2]大型雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)載荷控制策略研究[D]. 王曉東.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]風(fēng)機(jī)葉片損傷特征分析[D]. 張彬.上海電機(jī)學(xué)院 2016
[2]風(fēng)電機(jī)組載荷與功率協(xié)同控制載荷計(jì)算研究[D]. 賓焜.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號(hào)：3472448