动态风载作用下叶片疲劳损伤的差异性分析

随着风力发电机组分散式应用中向人类生产生活环境的延伸,可用风能的稳定性变差,由此导致动态风载对叶片疲劳损伤的影响问题已凸显成为备受关注并亟待诠释的重要课题。通过对一年中自然风况数据的比对分析,拟合出了当地三种典型的动态风载数学模型,建立了综合考虑气动力、重力和离心力的叶片疲劳分析模型,并通过实验测试佐证了模型计算的可靠性。在此基础上,揭示了动态风载会对叶片的疲劳寿命产生严重影响,特别是在恶劣扰动风作用下叶片的疲劳寿命缩减率高达近30%。通过叶片不同位置截面上的安全系数和应力诠释了动态风载促使叶片疲劳寿命减小的原因。相关研究成果对于正在兴起的动态风载作用下叶片疲劳损伤的深入探究具有一定的参考价值。

飞轮储能参与风电平滑的自适应滤波算法及无传感器控制

通过对风电系统和飞轮储能系统运行特性的分析,针对飞轮转子设计难以安装位置传感器的特殊性问题,提出一种基于自适应非奇异快速终端滑模观测器的飞轮储能无传感器控制策略,提高转子位置角估计精度。此外,针对飞轮储能系统参考功率指令滞后的问题,在无传感器控制基础上,引入自适应滤波算法作为飞轮储能控制系统的功率给定,以减小功率指令滞后现象。在Typhoon HIL 602+仿真平台进行实验验证,结果表明:飞轮储能系统运行性能良好,观测器具有优越的估计性能,能满足飞轮快速充放电并有效平滑风电功率波动的控制需求,同时提高储能利用率。

永磁直驱风力发电系统最大功率追踪策略研究

功率最大追踪一直作为直驱式永磁同步风力发电系统的核心控制技术。基于风力机功率输出特性曲线,分析了风力机的工作过程及在不同风速下对应的控制策略。在额定风速以下时设计了利用转速外环和电流内环相结合的双闭环控制,并结合空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术的风力机变速控制方案;在额定风速时设计了利用模糊-PID复合控制器控制的变桨距控制方案。基于Matlab软件对设计的系统进行理论仿真验证,仿真结果证明所设计功率最大追踪控制策略具有良好的稳态和动态性能。

风光互补控制器的智能化设计

介绍了基于ATtiny15L的智能化小型风光互补发电系统控制器的硬件结构、工作原理及其软件设计方法,并运用仿真和实验手段进一步证明该系统的安全性和可靠性。该技术已成功地应用到600VA风光互补发电系统的设计开发中,实践表明该控制器技术升级与降低成本并举,并即将投入生产。

基于产教融合的高校动力机械专业多元化人才培养改革与实践

目前,从国内高校动力机械专业人才培养情况来看,主要表现出人才培养目标单一、方法简单、评价机制局限等问题,不符合动力机械专业多元化人才培养要求。对此,为了提高高校动力机械专业的多元化人才培养质量,主要从产教融合的视角出发,提出了一种适合高校动力机械专业人才培养目标的多元人才培养体系,同时结合育人体系提出了校企合作共建育人方案、多方协同设置多功能实训平台、多方参与实施人才评价等实践模式,为我国培养高素质、能力多元化的动力机械专业人才。

基于混沌优化PID风力发电机组变桨距系统研究

变桨距控制是永磁直驱同步风力发电系统在额定风速以上限制功率输出的主要控制手段,文章基于风力机功率输出特性曲线,分析了永磁直驱风力发电系统变桨距控制在全风况下对应的控制策略。在额定风速以上时利用转速和功率相结合的双闭环变桨距控制系统,并在传统的PID控制器的基础上运用了混沌优化技术,用来减小在额定风速附近引起的输出功率波动及载荷突变的不利影响。通过Matlab仿真软件对混沌优化变桨距进行验证,仿真结果表明该变桨距控制策略响应速度快且鲁棒性强。

“通信原理”课程教学改革与实践

"通信原理"课程作为一门系统性很强的专业基础课,在电子信息技术类专业人才培养方案中占据着核心技术基础课程的地位。在精品课程建设和教学改革过程中,本课程组从教学内容、教学手段和教学实践三个方面做了较大改革。在发挥传统教学优势的基础上,增加了现代化的多媒体教学手段,利用通信仿真软件对所学通信系统进行动态仿真演示与性能分析。实践表明,这对于教学水平的提高十分有益,并取得了良好的教学效果。

风光互补正弦波逆变电源的智能化设计

介绍了智能风光互补单相正弦波输出的控制与逆变一体化逆变电源的硬件结构、工作原理及其软件设计方法,并运用PSpice仿真手段分析验证。该技术已成功地应用于600W,220V/50HzDC/AC风光互补单相正弦波输出的控制与逆变一体化逆变电源的设计开发中,并即将投入批量生产。

基于MATLAB的风力发电机组建模和仿真研究

变桨距控制技术是风力发电机组提高对风能的利用的有效方法,由于外界环境的随机性和控制变量的多样性,风力发电系统是一个非线性的系统,其数学模型的建立和仿真是一个难点。本文基于Matlab软件平台,采用机理建模法建立了风力发电机组的各个分系统的子模型,组合成整个机组的数学模型,并采用PID控制算法实现风力发电机组在不同风速下对风能利用的最大化,仿真结果验证了系统模型和控制算法的正确性,为风机控制的创新奠定了理论基础。

基于瑞利概率分布的风力发电系统中组合风速的改进及建模仿真

风速作为风力发电机组的输入信号,其模拟的正确性直接影响着整个风力发电系统的性能分析与研究。通常计算机仿真所得风速是通过对不同风速的简单组合而实现的某个地区及时间段的平均风速,仿真风速无法体现自然风的多样性。针对此问题,文章提出一种实现自然风的方法。依据某风电场风资源评估报告所给出的风频分布曲线,以瑞利分布规律随机配置各种风速信号,在Matlab/Simulink的运行环境下,仿真出改进的风速,使不同风速随机分配,并且在某个时间段内各种风速出现的概率符合瑞利概率分布。据此方法所得风速更加接近实际自然风,且涵盖从切入风速到切出风速范围内所有风速类型,对风力发电系统的性能分析与研究具有一定的实际意义。

基于Matlab的风力发电机组电能质量测量

以风力发电机组电能质量为研究对象,用四项最小旁瓣Nuttall窗对虚拟电网输出的模拟电压进行截断,通过FFT和HHT提取闪变、谐波、电压暂升的参数并从频域直接计算短时闪变严重程度。仿真实验结果表明:所研究算法可准确测量出风力发电机组引起的闪变、谐波、电压暂升的频率、幅值和发生时间,其测量结果精确。

基于Proteus的多波形信号发生器仿真设计

信号发生器在教学和电子测量中具有广泛的应用,为了更好地对信号发生器的实现方法进行研究,采用仿真的方法对信号发生器的实现进行模拟。信号发生器以ICL8038芯片为核心,主要由键盘、占空比调节电路、选频电路、信号放大电路等模块组成。电路设计在Proteus软件环境下仿真,采用了波形失真调整和信号放大电路,使输出波形满足实际应用需要。实验结果表明,使用Proteus仿真与硬件电路实验结果基本一致。信号发生器各波形的输出为:方波(0～10V)、三角波(4～20V)、正弦波(6～20V);输出频率范围为:505Hz～49kHz。该信号发生器具有简单、实用、成本低的特点,具有重要的推广价值。

基于图像分析的牛奶液位标定算法研究

针对牛奶计量中使用的计量瓶测量法存在的问题,提出了一种牛奶液位标定算法。首先将灰度图像利用Bernsen算法二值化;然后求二值图像的水平投影曲线,为了消除随机误差的影响,利用五点三次平滑算法对曲线进行平滑处理;最后通过求曲线极值点,计算出每一对波峰值与波谷值差的序列,找出差值序列中的最大项,最大项中的波峰值对应牛奶的液位。实验结果表明,在不同的光照条件下,算法对反光点和液位进行了很好的区分,能够有效地识别计量瓶中的牛奶液位。

“数字信号处理”双语教学模式初探

在分析“数字信号处理”课程特点、要求和授课学生具体情况的基础上,有针对性地探讨了实施“数字信号处理”双语教学的思路和原则,设计了双语教学的具体模式及内容。在实践过程中,重点考虑了教材和参考书的选择和利用、教学内容的取舍和安排、课堂教学和教辅措施这四个方面。最后,通过对学生评价进行分析,说明该教学模式符合实际、效果较好,并在总结经验的基础上,提出了改进教学效果的思路。

基于HOMER仿真的风光储互补发电系统容量优化配置研究

以系统总成本最小为目标函数,基于可再生能源发电混合系统优化仿真软件(Hybrid Optimization Model for Electric Renewables,HOMER),针对某工业园区的风光资源数据和负荷情况,进行了设备成本和参数设定。在获得的配置方案中,对比分析了并网型风光储、风光互补以及风储、光储发电系统的优化配置方案,分析其弃电率和经济性,验证了风光储系统的优越性,最终得到并网型风光储互补发电系统总净现成本最小的配置,并对其各设备的年发电量、系统可靠性及经济性进行了分析,可为可再生能源多能互补微电网风光储系统容量优化配置的研究提供参考。

无线传感器网络基于测距的节点定位算法研究

在无线传感器网络的各种应用问题中,节点的位置信息是很重要的。利用matlab对目标定位的基本测距算法RSSI进行仿真,得到了距离的估计值,并对其做了误差分析,得出了距离越小,误差也小,估计距离和实际距离越接近的结论;同时对DOA的MUSIC也进行了仿真,得到了信号相对于天线阵列的角度估计值,实验中取不同的SNR值得到了不同的结果,其中信噪比SNR越大时得到的角度估计值越精确,并对两种基本测距算法进行比较。在得到距离估计值的基础上利用三边测量定位算法对监测事件进行仿真得出估计位置。

基于改进深度确定性策略梯度算法的微电网能量优化调度

针对微电网中分布式发电设备存在输出不确定性和间歇性问题,以及传统的深度确定性策略梯度算法存在收敛速度慢、鲁棒性差、容易陷入局部最优的缺点。本文提出了一种基于优先经验回放的深度确定性策略梯度算法,以微电网系统运行成本最低为目标,实现微电网的能量优化调度。首先,采用马尔可夫决策过程对微电网优化问题进行建模;其次,采用Sumtree结构的优先经验回放池提升样本利用效率,并且应用重要性采样来改善状态分布对收敛结果的影响。最后,本文利用真实的电力数据进行仿真验证,结果表明,提出的优化调度算法可以有效地学习到使微电网系统经济成本最低的运行策略,所提出的算法总运行时间比传统算法缩短了7.25%,运行成本降低了31.5%。

基于FPGA的RS(31,23)编码器设计

Reed-Solomon(RS)码是一种重要的纠错码,它对随机性和突发性错误有极强的纠错能力,广泛应用于数字视频广播(DVB)系统和其它数字通信领域。给出了一种GF(25)域上的RS(31,23)编码器的实现算法,介绍了用现场可编程门阵列(FPGA)实现RS编码器的原理和过程,并给出了实现电路及其仿真的输出波形。

基于NS-2的有线网络仿真

目前,比较流行的通用仿真工具主要有NS-2和OPNET等。介绍了一款可用于有线网络仿真的免费软件NS-2,分析了该软件的构成和软件特性,重点讨论如何使用NS-2软件进行网络仿真,并给出了具体实例。

基于FFT和HHT的Kaiser窗校正的风力发电机组电压闪变测量

由于电压闪变是非平稳信号,根据IEC闪变仪规范设计的闪变仪,在实际应用中无法直接进行频谱分析。提出了基于快速傅里叶变换(FFT)和希尔伯特黄变换(HHT)的Kaiser窗校正的风力发电机组电压闪变测量方法。分析了Kaiser窗的旁瓣特性和HHT的原理,通过Kaiser窗减少频谱泄露,利用FFT进行滤波,最后用HHT得到闪变包络。仿真实验结果表明,提出的算法可以测量出闪变发生的时间,并能有效克服单频闪变包络频率变化、多频率成分闪变包络频率变化、电网基波频率波动、谐波、间谐波及白噪声对检测结果的影响,其测量结果不仅稳定而且误差较小,还可以得到闪变发生的起止时间。实验进一步证明了该算法的有效性。