【摘要】：風(fēng)能資源潛力巨大,風(fēng)電已經(jīng)成為新世紀解決能源危機和環(huán)境污染的重要組成部分。風(fēng)力機葉片的設(shè)計和可靠性直接關(guān)系到風(fēng)力發(fā)電機組的安全運行。風(fēng)速的隨機性是風(fēng)力機葉片隨機載荷產(chǎn)生的主要原因,也是導(dǎo)致葉片疲勞失效的重要因素,因此研究風(fēng)速分布模型并對載荷進行統(tǒng)計分析成為必要。 本文進行了風(fēng)電場風(fēng)速分布模型的研究,分析了雙參數(shù)Weibull分布模型參數(shù)估計方法以及風(fēng)能特征值的計算,并結(jié)合風(fēng)電場實際數(shù)據(jù)擬合出符合風(fēng)電場實際的風(fēng)速分布模型;具體分析了影響風(fēng)速的因素和幾種常用的功率譜模型,采用Kaimal模型和Davenport相干函數(shù),運用諧波合成法對風(fēng)電場紊流風(fēng)速進行了模擬;利用葉素-動量理論對風(fēng)力機葉片進行氣動載荷計算,同時考慮葉片的重力載荷和離心力載荷,模擬了風(fēng)力機葉片根部揮舞力矩和擺振力矩的載荷時程;基于雨流法對十分鐘葉片根部的揮舞力矩和擺振力矩進行雨流計數(shù),采用Gumbel分布和三參數(shù)Weibull分布進行了揮舞力矩和擺振力矩載荷譜的統(tǒng)計分析和比較,擬合出短期載荷分布曲線,同時給出了長期載荷計算方法,為風(fēng)力機葉片疲勞可靠性分析和設(shè)計奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖 1-1 全球每年新增風(fēng)電裝機總量圖 1-2 全球累計風(fēng)電裝機總量世界范圍內(nèi)，風(fēng)電發(fā)展最成熟的區(qū)域仍然是歐盟。在 2007 年歐盟容量中，風(fēng)力發(fā)電占據(jù)新增容量份額的 46%，已經(jīng)超越天然氣發(fā)新增電源。與此同時，風(fēng)電發(fā)展迅速的地區(qū)還有北美和亞洲，風(fēng)升，與歐盟一起形成了齊頭并進的格局，這一格局在很長一段時

2圖 1-2 全球累計風(fēng)電裝機總量世界范圍內(nèi)，風(fēng)電發(fā)展最成熟的區(qū)域仍然是歐盟。在 2007 年歐盟容量中，風(fēng)力發(fā)電占據(jù)新增容量份額的 46%，已經(jīng)超越天然氣發(fā)新增電源。與此同時，風(fēng)電發(fā)展迅速的地區(qū)還有北美和亞洲，風(fēng)升，與歐盟一起形成了齊頭并進的格局，這一格局在很長一段時下去。同時，風(fēng)電分布區(qū)域比較集中，表 1-1 所示為 2009 年十大裝機容量，從表中可以看出，全球風(fēng)力發(fā)電份額的 86.5%被排名所占據(jù)，其中，美國、中國、德國、西班牙風(fēng)電發(fā)展優(yōu)勢十分明機容量的 66.9%，而在 2010 年，中國已經(jīng)超越美國成為全球裝機。陸地風(fēng)力資源相比，海上風(fēng)力資源條件十分優(yōu)越。陸地適于安裝址有限，風(fēng)電機組會對自然景觀產(chǎn)生一定的影響，，同時周圍的居力發(fā)電產(chǎn)生的噪音的影響，而海上風(fēng)力發(fā)電不受這些限制條件的，將風(fēng)電場從陸地移向近海已經(jīng)有了長足的發(fā)展，成為風(fēng)能利用
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：TK83

【參考文獻】

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本文編號：2667107