风-车-桥气动干扰作用下的汽车纵横向协调控制

为提高跨海大桥上轿车的风致行车安全能力,采用合成风和动网格耦合方法建立了轿车超越集装箱货车的瞬态分析模型,揭示了“风-车-桥”气动交互作用机理及其对轿车气动特性的影响规律。采用五次多项式插值算法建立了超车轨迹规划模型,基于模糊逻辑的双PID控制方法与径向基神经网络的滑模控制方法设计了纵横向协调控制器,开展了轿车超车过程的路径跟踪能力分析及行驶稳定性评价。研究结果表明:风-车-桥的气动干扰大小与行驶车道及位置有显著关系,纵横向协调控制器的路径跟踪控制精度和鲁棒性较好,轿车侧风稳定性提高效果明显。

综采工作面粉尘分布规律及防尘措施研究

为了得到综采工作面粉尘的分布规律,分别通过数值模拟和现场实测的方法研究采煤机截割粉尘和工作面沿程粉尘的分布情况。结果表明:采煤机顺风割煤时,沿风流方向从后滚筒至前滚筒区域,粉尘浓度不断升高,风流引起的扩散对粉尘浓度的增加作用明显;采煤机逆风割煤时,沿程粉尘浓度总体呈升高趋势,产尘源区粉尘浓度变化较快,滚筒自身产尘对工作面粉尘污染起主导作用;溜槽与支架人行道内粉尘浓度变化趋势基本相同,但后者相对滞后,且粉尘浓度相对较低;因此,采取防尘措施时,顺风割煤应着重考虑风流的影响而逆风割煤主要针对滚筒的自身产尘,但无论何种条件下截割产尘都是工作面粉尘的主要根源。

基于随动时变风载荷的车载导弹发射动力学研究

为探究随动时变风载荷作用下车载导弹武器系统发射时的响应特性,基于动力学原理与有限元方法在ABAQUS中建立了车载导弹武器系统有限元仿真模型,并运用了ABAQUS用户子程序进行联合二次开发以实现随动风载荷的实时加载,分析了在不同风速、不同发动机推力偏心角和不同地面倾角条件下风载荷作用力对导弹姿态的影响规律与发射筒的振动情况。研究结果表明:风载荷不仅对导弹出筒姿态与发射筒振动情况有较大影响,而且会对发动机推力偏心角与地面倾角引起的发射精度偏差产生促进或阻碍作用。

某开口回流式低速风洞固定地板结构优化

针对低速风洞固定地板对地效试验数据质量和试验效率的影响,采用CFD计算方法优化设计固定地板的吸除缝及其整流前缘的结构参数。基于非接触测控方式,设计固定地板随动密封装置;在低速风洞中,通过试验对优化后固定地板上方的风洞落差系数及附面层厚度进行测量。结果表明:在常用风速下,优化后固定地板模型区域的附面层厚度能够满足地面效应实验的要求。

跟网型海上风电中频汇集柔性直流送出系统的最优频率选择

远海风电场采用跟网型风机配柔直送出系统是已得到广泛应用的典型远海风电送出方案,但是目前存在海上换流站平台造价较高的问题。跟网型海上风电中频汇集柔性直流送出方案可以减小换流器的体积重量和造价,是提高工程经济性的一种有竞争力的方案。针对跟网型海上风电中频汇集柔性直流送出系统的最优频率选择开展研究,首先计算了频率变化时海缆的单位长度参数和载流量,基于海缆典型接线研究了不同频率下海缆的选型方案。然后分别计算了不同运行频率下集电系统功率损耗和海上换流平台阀损耗。最后,分别计算了集电系统功率损耗和海上换流平台阀损耗的折现电价、集电系统和海上换流平台的投资成本,基于经济性综合结果表明最优频率位于150~200Hz范围内。

以电网跟踪备用为约束的风电消纳能力分析模型

文章在研究风电出力特性及其同时率变化的基础上,引入相邻两个连续采样间隔下的风电上网同时率差值指标,通过分析此指标的动态变化情况,以电网跟踪备用为约束条件,计算电网的风电消纳能力。该方法求解过程简捷,适应性强,便于实际工程应用,有利于风电场规划阶段较快估算出电网的消纳能力。文章构建的方法模型考虑利用电网跟踪备用容量来解决风电并网运行时电网的功率不平衡问题,可有效解决风电输出功率波动性引起的电网功率的不平衡,避免风电并网对电网运行的功率扰动。最后,以我国东北地区某风电场出力数据为对象进行分析和论证,结果表明,模型具有一定的合理性与实用性。

低密度风洞瑞利散射测速实验中纳米粒子跟随性数值分析

在低密度风洞试验流场中,加入少量纳米粒子,可以增强瑞利散射测速试验的散射光强度.纳米粒子能否适应流场气流速度变化是测量结果准确性的关键.为了研究瑞利散射测速实验中测量到的纳米粒子的速度能否反映流场当地气流速度,采用基于直接模拟蒙特卡罗方法的稀薄两相流双向耦合算法,对低密度风洞流场中纳米粒子在大梯度流场中的跟随性进行了数值研究.仿真了10 nm,50 nm和100 nm TiO_2三种尺寸的纳米粒子分别在M6和M12低密度风洞返回舱高超声速绕流流场中的运动特性.仿真结果显示,不同尺寸的纳米粒子在不同的流场稀薄度条件下的跟随性不同,纳米粒子尺寸越小,跟随性越好.在稀薄度较低的M6流场中,10 nm粒子跟随性很好,与瑞利散射测量结果比较接近,粒径50 nm以上的粒子跟随性较差,而在稀薄度较高的M12流场中,10 nm粒子的跟随性也变差,表明通过瑞利散射测量到的纳米粒子速度和流场中气体速度有一定差距,不能准确反映流场当地速度.

面向海上平台轻型化的跟网型中频远海风电场直流送出方案

海上风电具有广阔的发展前景,而可靠、高效的大规模远海风电并网系统是开发海上风电的关键技术。针对远海风电直流送出系统的海上平台轻型化问题,提出一种跟网型中频远海风电场直流送出方案。该方案采用跟网型风电机组,直流系统的整流侧和逆变侧都采用模块化多电平换流器(MMC)。首先,从拓扑结构和控制系统2个方面对该跟网型中频方案进行了描述;接着,就海上风电场交流系统运行频率对风电场及其直流送出系统的影响进行了分析,包括对变压器、交流电缆和MMC等的影响。基于±320 kV/1000 MW海上风电直流送出系统,分析了100 Hz跟网型中频方案的技术经济性,包括关键电气设备的主回路参数、海上交流电缆造价、海上平台造价、风机造价、交流电缆损耗和整流站阀损耗、交流电缆输电能力。最后,在PSCAD/EMTDC中搭建了跟网型中频方案的电磁暂态仿真模型,验证了该方案的有效性。

土工离心机风阻计算方法的对比研究

目的评估不同土工离心机风阻功率估算方法的效果和优缺点,为工程应用及未来研究发展方向提出建议。方法重点以土工离心机为例,总结几种有代表性的计算方法,系统分析不同方法之间的共性和差异。通过一个算例,同时结合以往离心机的设计经验,对各种方法的效果进行对比。结果法国方法、美国方法、中国工程物理研究院方法和CFD仿真方法在精度上依次增大,但复杂性依次升高,后两种方法不需借助试验来确定参数。结论对于中低速土工离心机,中国工程物理研究院方法具有较大的优势。随着土工离心机向着高速、大规模方向发展,经典解析方法的适用性尚未得到充分验证,基于CFD的高置信度仿真是一种较好的解决方案。

玻璃钢缠绕微机自适应控制系统的设计

简单介绍了玻璃钢缠绕自动控制系统的组成,根据M.I.T法模型参考自适应控制原理,提出了一种自适应控制算法和增益可调节控制器,特别适合于位置伺服系统的控制。该控制算法简单,在玻璃钢缠绕机控制上取得较好效果,实现了全速范围内无差跟踪。

海上风电送出主要方案及其关键技术问题

从海上风电机组及其海上送出通道相关的3个技术维度出发,讨论了海上风电送出的主要技术方案及其对应的关键性技术。第1个技术维度描述海上风电机组的构网能力,讨论了2种类型的风电机组,分别为跟网型风机和构网型风机;第2个技术维度描述海上风电机组输出电压和电流的频率特性,分别讨论了直流、低频、工频和中频4种类型的风机;第3个技术维度描述海上高压主输电通道采用的输电方式,分别为直流、低频交流和工频交流3种方式。最后,对海上风电送出各方案的技术特点和成熟度进行了评述,提出了推荐的技术开发方向。

我国非并网风电开发与发展建议

我国风电产业虽然起步晚,但发展快,2012年累计装机容量已达7532×104kW,处于全球领先水平。然而跟随式发展思维导致风电开发应用模式单一,加之我国电源结构中适合调峰的灵活电源比重小,导致难以并网的风电数量逐年增加,限电"弃风"问题日益突出,影响了风电产业的可持续发展。必须打破跟随式发展思维的束缚,通过风电发展模式多元化,有效提高风电消纳能力,实现风电发展的社会效益、环境效益和经济效益"三个统一"。"非并网风电"理论突破传统观念,研究风电在不上网情况下如何高效、低成本开发利用,目前已在非并网风电直接应用于某些高耗能产业方面取得重大进展,进入科技创新的中后期。由于单台兆瓦级风机造价都在数百万元以上,建设大规模"非并网风电"应用产业化示范工程投入巨大,存在一定风险,需要多措并举:以政产学研合作为基础,打造大规模"非并网风电"应用产业化联盟;转变重生产、轻消费的传统思维模式,将财政补贴重心从生产端转向消费端,鼓励高效、低成本、大规模直接消纳风电;加大政策扶持力度,降低应用非并网风电的行业准入门槛。

面向波动平滑、负荷跟踪和功率平衡的风电功率优化调控策略

立足不同的目标对风电功率进行适当调控,虽都有助于提高系统接纳风电的能力,但综合效果会因目标和策略的差异而有所不同。对此,提出以风电场集合为对象,以波动平滑、负荷跟踪和功率平衡为目的的3种优化调控策略,并进行比较分析。策略定义变化特性指标分别对风电场集合整体的功率波动性、负荷跟踪特性予以评估,对不符合要求的时段进行适度调控,并给出了消纳调控量的分配原则,以实现风电资源的充分利用;依据风电场间功率变化特性的差异程度,制定了在有关风电场间相对公平地分摊补偿调控成本的机制。算例表明,3种策略通过较少次数的调控或对系统调控资源的较少占用,可有效地平滑风电功率波动,提高风电跟踪负荷变化的能力或改善系统功率不平衡量,有助于提高并网风电场集合的运行效能。

55/11KW风力发电机PLC控制系统

本文介绍了利用小型PLC实现国产55／11KW风力发电机组自动控制的系统构成和功能特点。该系统成功地解决了定桨距、并网式大中型风力发电机并／脱网等技术难题，实现了长期无人值守情况下的安全运行。

风电功率跟踪的渐进随动本质与无通信的风电场集中变频原理

从变速恒频风电机组的降载提质增效控制目标入手,对3种基本MPPT控制下的功率跟踪能力、功率波动和轴系载荷进行分析,论证功率信号反馈控制与最优转矩控制的等价性,揭示二者本质上均属于内嵌风力机特性的渐进随动控制,阐明MW级机组变流控制不必要过分追求快速性的原因。分析表明渐进随动控制是MW级机组降载提质增效目标下的综合优选,机组巨大的转动惯量天然的为机组转速和有功功率引入10s以上的大时间常数低通滤波特性,是集中变频可行以及恒压频比控制满足发电机控制需求的依据。提出将功率信号反馈控制与转速开环恒压频比控制相结合构成集中变频换流站的有功–频率随动控制策略,省去换流站与风电场之间的高速通信。进一步提出一种适用于中远距离海上风电的新型风电系统方案——动态低频风电系统,具有潜在的低成本、高可靠和电网友好特性,经仿真验证可行。

刮风、跟风:十一届三中全会前二十年的沉痛历史教训

“刮风”,“跟风”是新中国1976年以前历史留给我们的最沉重也是最发人深省的教训之一。它带来了苦涩的后果,折射出在有沉重历史包袱的中国人跟风的种种心态,及我们某些领导干部有可能依然存在的“刮风”动因,留给我们很多有益的警示。

新型随动变桨距小型垂直轴风力机的流场分析

建立三叶片二维静态计算模型对新型随动变桨距小型垂直轴风力机进行数值计算,对比分析4种静态模型下压力场和速度场的分布情况,计算结果显示:理想状态下的新型随动变桨距小型垂直轴风力机,当流场稳定以后叶片处于各个位置的最大压力变化不大,风力机转动到各个位置的最大风速大致相等,表明此新型风力机在转动的过程中叶片产生的最大压力、速度相对稳定,这对其保持匀速转动很有帮助,并且对风力机整体结构所产生的颤振也相对较小。

基于一主三从博弈的风-水-气区域电力系统调度研究

伴随电力市场开放程度与日俱增,发电企业在调度出力中将拥有更大的决策权。因此,立足于兼顾电网与多种类型发电厂利益构建的调度模型显得极为必要。将电网作为博弈主体,在保证电力供求平衡的基础上,以其购电成本与环境成本最小化为优化目标;将风、水、天然气电厂作为3个参与电力市场博弈的独立从体,在综合考虑各类电厂出力特性的基础上,以3个参与者的收益最大化作为优化目标;将电厂出力策略以及电网优化的上网电价作为决策空间,构建了基于一主三从博弈理论的区域电力系统调度模型,并提出了基于NSGA-II求解该模型Stackelberg-Nash均衡解的算法。算例仿真表明,所建立的一主三从博弈区域电力系统调度模型能够适应不同季节下的区域系统调度,并显著提高了调度控制中各电厂间利益分配的均衡度与稳定程度。

基于场景划分方法的风光出力耦合特性机理

利用数据挖掘技术,根据风光出力特性采用不同场景数据划分方法对风光资源丰富地区的实际风电、光电出力数据进行场景划分,在划分的典型场景数据下对风光出力互补耦合特性进行分析,研究合成出力跟踪系统负荷的机制特性及提高出力预测精度问题,提出耦合度和跟踪负荷度计算方法。研究表明,风光互补合成出力耦合特性在一定程度上减小了出力的波动性,合成出力对系统负荷跟踪度达到了12.2%,同时风光合成出力预测的耦合所得误差比单独的风、光电出力预测系统所得误差小。