空气源热泵耦合相变储能的容量配置优化

热泵与储能结合是缓解电网负荷压力的有效手段,文中基于TRNSYS软件,搭建空气源热泵耦合相变蓄热供暖系统仿真平台,编写新的相变储罐模块并通过实验数据对模型进行验证,并采用单因素试验法探究系统容量配置参数(空气源热泵性能系数)变化对系统经济与能耗的影响情况。研究结果表明:耦合系统机组空气源热泵性能系数C_(OP)比传统系统提高了13.8%,根据需求响应制定的运行策略使耦合系统节能率达到15.68%。以系统全生命周期成本C_(LC)与碳排放量E_(C)为目标建立多目标优化函数,对配置参数进行优化。优化结果表明:当相变材料质量为195 kg,相变温度为49.5℃,水箱体积为1 m^(3)时,可均衡满足经济性与节能性的优化需求。研究结果为满足不同空气源热泵耦合储能系统设计需求提供了指导方向。

基于运行状态监测与预测的海上风机维护策略

为了能够最大限度地提高海上风电机组的利用率,降低维护成本,在考虑海上风机运行情况的基础上,对风机状态进行评定和趋势预测,并按照实际需求优化维护计划。首先根据风机状态监测统计数据或典型的n状态左?右无跨越模型,采用马尔科夫状态转移方程预测风机状态。然后考虑维护动作费用、天气窗口的等待时间及备货期的电价收益损失等因素,以运行寿命内折扣费用最低为准则,建立基于半马尔科夫决策过程的维护策略优化模型,确定任意时刻的维护方式和检测时间间隔。最后,以某海上风机为例,验证分析了该维护策略的有效性和模型的适应性。

海上风电机组维修优化研究综述

我国目前海上风电发展尚处于初期阶段,亟待开展海上风电维修策略优化相关研究。根据当前国内外海上风电发展现状,对近年来海上风电运维策略研究的国内外现状进行了综述、分类和解析,分别对基于海上运维后勤管理的优化、维修可靠性及可达性为目标的优化、海洋风能气候与气象预测的维修优化、有限运维数据下维修优化、海上风机容错运行的冗余优化、经济成本控制运维优化层面对近年来的中外文献进行了综述,并对以上海上风电的运维优化特点进行了逐一分析,以此得出了海上风电运维研究热点和方向展望。并结合国外海上风电的发展,提出了我国海上风电的发展及技术方向,对于我国海上风电可持续发展具有一定的借鉴意义。

风力机气动噪声测量分析

针对风力机气动调幅噪声,提出了一种新的测量和分析方法。在风力机前部左右45°位置测量调幅噪声。对测量数据高通滤波后,求取瞬时d BC值;傅里叶变换后得到调幅噪声幅值和叶片通过频率。采用此方法对1.5 MW风力机气动噪声进行测量分析,发现风机气动调幅噪声与来流风速和湍流有很强的关联。新方法有助于建立风力发电机组的气动噪声测量标准,以更好的控制风力机的调幅噪声。

均摊恒定热流法对埋地管群土壤温度场的分析

结合工程实例,在对长期运行、有热堆积问题的埋地管群换热器进行数值分析的过程中,提出处理埋地管群壁面边界条件的新方法——均摊恒定热流法,并用此方法分析了热堆积问题下土壤温度场的变化,验证这种方法的合理性。分析了热堆积问题对埋地管群换热器运行带来的恶劣影响,并用均摊恒定热流法分析增设室外冷却塔的可行性。

基于通用模型的中期风特性模型仿真研究

用通用模型对风电场风速数据进行模拟,用最小误差逼近法计算通用模型参数,并对利用通用模型估算出的风特征数据和利用实测风力数据计算出的风特征数据做了对比分析。分析得出,通用模型对风电场实测风力数据的拟合效果良好,具有实用性。

风力机叶片的颤振分析

本文以二维模型为分析对象，建立了叶片颤振的分析方法。并利用本文建立的方法，直接由实验曲线求得气动阻尼矩阵和刚度短阵，对叶片稳定进行分析。

基于柔性传动链的风力机功率控制

针对风力机变桨系统特性,研究功率控制策略。首先分析风力机能量转换理论,确定影响功率输出的重要因素;再建立变桨系统闭环传递函数模型;以低速轴和高速轴为纽带,考虑柔性,建立柔性传动链系统模型。由于作用在风轮上的风速难于准确实时测量,以最小二乘支持向量机方法对风速进行预测,然后采用变论域模糊方法实现变桨过程中的功率控制,提高系统的自适应能力。仿真验证了所提方法的适用性和有效性。

风力机机舱故障诊断专家系统方法研究

该故障诊断专家系统结合风力发电机组机舱发生故障的事实和多名专家的实际经验及查阅文献,并采用模糊理论为研究方法。最后以一具体实例加以分析,验证专家系统在风力机机舱故障诊断中的可行性。

一种风力机翼型气动性能优化方法

利用Profili软件中的NACA 63215翼型,通过改变翼型坐标的方式,并利用XFLR 5软件对NACA 63215翼型进行气动优化,改进后翼型的升阻比提升了40%,证明该方法可有效优化翼型气动性能。对改进后的翼型进行分析,发现影响翼型气动特性的因素较多,如升力系数、风阻系数、攻角、翼型后缘厚度等。翼型的优化设计,可以通过改变边界层分离点或翼型坐标来实现。

风力机叶片后缘下表面带锯齿襟翼时的风洞试验研究

本文介绍叶片后缘下表面采用锯齿襟翼设计FD2．8-500Wvc型风力机的风洞试验。试验结果表明：带后缘锯齿襟翼风轮的风能利用效率Cr=0．462，比不带后缘锯齿襟翼的风能利用效率增加了10％，启动风速下降1m／s。

基于ANSYS的风力机基础结构非线性接触分析

基于ANSYS平台,建立了风力发电机组结构"桨叶-塔体-基础-地基"一体化三维数值有限元模型,确定了计算荷载和结构材料的物理力学参数,分析了基于非线性接触特性的风力机基础的结构应力、沉降和接触状态。

太阳能空调相变蓄冷理论及实验研究

针对一种自制的能够与太阳能空调系统匹配的相变蓄冷材料,建立了蓄冷球蓄/释冷过程数学模型,得到稳态及非稳态工况下蓄冷球内温度分布、蓄/释冷量、蓄/释冷速率的变化规律及影响因素。同时,在相应工况下对单个蓄冷球进行蓄/释冷循环实验,验证理论结果。研究表明,自制蓄冷球能够在170min完成相变。缩小球径、降低冷冻水温度、增大球壁热导率及减小球壁厚度均可缩短蓄冷时间。稳态运行工况下,蓄冷球的蓄/释冷量分别为17.30kJ和16.46kJ;太阳能空调非稳态运行工况下,蓄冷球在165min完成相变,蓄冷量为16.34kJ。

MW级风力发电机组的偏航系统控制策略

针对风力发电机组的风向变化绝对值(偏航角度)小于15°的风能捕获率问题,提出一种在不使用风向标传感器的情况下,采用陀螺仪和爬山算法相结合的方法来控制偏航机构,能够准确地采集到风向信号,快速调节机舱的偏转角度,使风力发电机风轮法线方向与变化的风向始终保持一致,实现最大捕获风能的控制策略。通过LabVIEW仿真软件对1.5MW的风力发电机在输入变化的风向信号时,功率和偏航电机动作进行仿真分析,结果表明该策略能够使风力机的输出有效功率增加,使得机舱具有对风快,平稳的特点。

双馈风机无功出力极限及控制研究

通过同时考虑双馈电机定子和网侧变流器处理无功功率的能力,求出双馈风机在其允许情况下吸收、发出无功功率的极限。有效地防止无功出力越限而引起跳机等事故。探讨了风电场分配无功补偿的方式,并根据系统不同运行状态下提出了一种新的无功控制策略。使定子和网侧变流器相互配合,达到充分发挥双馈风机参与电网无功调节的能力,起到调节电网电压和稳定电网的作用。构建了含双馈风机的电网系统,验证了该种控制策略的可行性。

水平轴风力机专用翼型的数值模拟研究

根据当前计算流体动力学(CFD)数值模拟的研究,对风力机专用翼型S816的模型进行数值模拟,主要针对翼型的升阻特性、失速、流动分离等方面内容,研究了翼型升阻力系数随迎角的变化、翼型在非定常、定常数值模拟结果对比等因素对翼型气动特性的影响,并总结了相关规律。

风机备用电池组管理与健康状态监测的研究

在风机中,后备电池起着保护风机在电网出现故障时及时顺桨进而保护风机叶片的作用。而后备电池剩余电量以及健康状态更是直接影响到保护动作是否能正常地完成。为了保证后备电供电的可靠性和连续性,必须对备用电池进行在线观测与剩余电量预测评估。针对其特殊的工作条件及状态,提出可以精确反映当前风机后备电池剩余电量与健康状态的检测方法。

小波分层阈值风机故障信号降噪

为剔除风力发电机故障信号中的干扰噪声,提出一种小波分层阈值降噪方法。通过构建一种在阈值处连续且可导的小波分层阈值函数,在MATLAB中采用仿真信号进行验证,采用不同的降噪方法与本文所用方法进行对比分析。仿真实验结果表明,该方法的信噪比为23.6814 dB,均方根误差为0.0258,均优于其他方法,有更好的降噪效果,比较适合风力发电机故障信号的降噪处理。

变速恒频双馈风力发电系统的仿真分析

介绍了交流励磁变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,从双馈发电机的数学模型出发,采用矢量控制技术,在Matlab/Simulink环境下建立了系统模型,进行了发电机有功无功独立调节的仿真研究。研究结果表明变速恒频双馈风力发电机组具有良好的动态特性,并为风力发电系统的进一步应用研究提供了可靠的理论依据。

垂直轴风力机叶片与圆柱形塔架相互干涉的数值模拟

为了研究垂直轴风力机叶片与中心圆柱形塔架之间的相互干涉,以Sandia型达里厄风力机为研究对象,建立二维模型。基于Spalart-Allmaras湍流模型,对三叶片Sandia型达里厄风力机在四个不同位置,进行了多组工况的数值模拟。研究分析了叶片与圆形塔架相互干涉的二维物理特征、叶片吸力面负压面积大小的变化、叶片表面所受压力规律性的变化与影响圆柱塔架的升力和阻力系数的原因。研究结果对于揭示垂直轴风力机风轮尾迹的物理机理,优化风力机结构,增加风力机的气动弹性稳定性和减少噪声辐射有重要的理论价值。