风电机组柔塔避振控制策略开发与验证

柔塔技术的应用可以显著提高具有高风切变特性的低风速风电场的年发电量(提高5%~20%不等),对降低风电场的度电成本具有重要意义。但柔塔一阶固有频率与风轮一倍转速频率(1P)有交点,风电机组可能发生共振现象。为此,文章以2MW D121型风电机组125 m高塔为研究对象,在常规控制策略基础上,设置转速禁区,开发了一种柔塔避振控制新策略,自适应控制并实现转速穿越,从而避免机组长期运行在共振转速附近,减小了因共振所导致的异常载荷。通过Bladed软件仿真验证了该策略在设计阶段的可行性,并在样机上完成了测试与验证,结果表明,该柔塔避振控制策略可有效解决柔塔风电机组的1P共振技术难题。

叶轮质量不平衡下柔塔机组的运行特征研究

针对现场某柔塔机组振动超限问题,进行了叶轮质量不平衡的运行特征研究及动平衡处理。通过叶轮质量不平衡理论分析确定基本特征,同时对机组运行特征进行分析,确定机组存在质量不平衡,最后进行机组现场动平衡研究。结果表明,风电机组的叶轮质量不平衡会引起机组振动加大,并且柔塔由于塔架一阶固有频率较低,对于叶轮质量不平衡的敏感度会提高,从而进一步提高振动水平。在该故障下,机组运行振动特征主要表现为塔架左右振动,机组的振动频率以叶轮转频为主,通过现场配重成功降低了该机组的振动水平。该研究可为柔塔风力发电机组的实际运行、振动故障分析和仿真模拟等提供参考。

柔性柱体结构涡激振动研究进展及难点

国内外学者关于亚临界区间单柱体或者多柱体结构涡激振动机理研究已经取得了很多成果,发展较为成熟。工程中大型柱体结构及其系统部分,甚至大部分运行工况都是在超临界、过临界区间,但目前国内外在超临界、过临界区间的柱体结构的涡激振动研究非常少。同时,站在大系统的角度,考虑系统各部件与柱体结构间多体耦合作用下的超临界、过临界涡激振动研究更少。本文以海洋立管、风力机柔塔为例,总结目前柱体涡激振动计算方法主要进展和难点问题,并针对涡激振动研究的发展趋势进行展望和提出解决难点问题的建议。

柔塔风电机组避振策略及避振产能损失研究

本文基于某一柔塔机组实际运行数据,分析柔塔机组转速共振穿越区间,推导出机组的固有频率,计算出共振区间穿越策略造成的产能损失;通过对比同一风场柔塔机组产能不及混塔机组的实际情况,验证了柔塔机组共振转速区间穿越为其产能不及传统钢塔、混塔机组的主要原因,并通过分析为柔塔机组控制策略优化提供参考导向。

海上柔直换流阀塔运行期间的振动性能研究

海上换流阀在运行期间的安全性关系到海洋风电的有效输送。为研究支撑式海上换流阀塔运行期间的结构响应,依据某工程中的海上柔直换流阀建立有限元模型,通过模态分析和时程分析,研究了换流阀塔的自身振动特性和在环境荷载作用下的动力响应。结果表明,换流阀塔弱轴振动方向为连接前后两个单塔的方向,外荷载作用下将在此方向产生较大动力响应,换流阀塔运行期间的最大位移和最大应力均满足安全要求。

柔梁矮塔斜拉桥抗震体系和减隔震措施研究

柔梁密索体系矮塔斜拉桥以实桥个例出现，工程界多视其为常规斜拉桥的特例，现有研究。本文针对柔梁密索体系矮塔斜拉桥研究现状，以潮惠高速公路榕江大桥为依托，从减震机理出发，研究柔梁矮塔斜拉桥的合理结构体系和减震措施，并通过有限元仿真计算进行验证。纵向加设粘滞阻尼器对塔顶位移及梁端位移能起到明显的控制作用，同时对塔底受力起到明显的改善作用；横向加设弹塑性钢阻尼器对主梁跨中横向位移及梁端位移能起明显的控制作用，对塔顶横向位移减震效果不太明显，但对索塔横向受力有明显的改善作用。本桥的分析研究填补了该类斜拉桥研究的空白。

LFD16型75KW风力发电机塔架动态分析

分析了风力发电机塔架产生振动的主要原因，提出用有限元法可以对这种振动进行分析计算，并对７５ＫＷ风力发电机的塔架振动进行了分析。

陆上风电塔筒产品发展趋势探析

本文阐述了在新能源平价时代背景下,“安全、适用、经济、绿色、美观”是风力发电三大装备之一塔筒的设计出发点。比较了不同塔型在制造成本、物流运输、现场安装、发电量影响等各方面的差异,并对各塔型应用前景和发展趋势进行了分析。采用实证方法对钢柔塔和钢混塔的经济性进行了量化计算,得出了2种塔型在风切变和轮毂高度2个变量划分下的经济应用区间。

风电机组涡激振动的原因及抑制研究

随着风力发电技术的发展,塔筒高度不断增加,但柔塔的问题在于需要解决共振与涡激。从涡激振动原理出发,阐述风电机组涡激振动原理,结合目前风电行业发展趋势,提出风电机组涡激振动预防措施,及独立变桨技术对预防涡激振动的应用方法。经实践证实,使用独立变桨技术可有效预防风电机组涡激振动情况。

五渡桥施工安全度汛措施研究

介绍房山五渡桥在施工过程中两种安全度汛方案对比,从桥梁设计和施工的角度进行研究,通过理论试算和施工安全性分析,在三角刚架悬吊连续梁组合桥"刚梁刚塔柔索"设计思路下,主梁最大悬臂状态有足够的刚度,在拉索未施工情况下提前拆除支架,主梁的应力值和变形值处于可控范围。最终选择调整施工工序并加强施工监控,主梁产生一定量的变形,通过调整预抛高和立模标高,使主梁标高基本与设计值吻合,顺利度过汛期。

海上柔直换流阀塔海上运输的加固措施

为研究海上柔直换流阀塔在海上运输过程中的强度及加固措施的有效性,依据某工程中的海上柔直换流阀塔建立有限元模型,结合自身振动特性研究换流阀塔在海上运输过程中的动力响应,分析了采取加固措施后的减振效果.结果表明,换流阀塔在连接前后两个单塔的弱轴方向顶部接线端子处出现较大位移,沿该方向采取加固措施后,同方向位移明显减小,各部位应力在满足安全要求的基础上进一步降低,加固措施效果明显.

榕江大桥总体设计

本文介绍潮惠高速公路榕江大桥主桥总体设计、桥型方案研究及最终实施方案——柔梁矮塔斜拉桥的结构设计等内容。，该桥采用双塔混合梁柔梁体系矮塔斜拉桥，斜拉索采用辐射形布置，集中锚固于塔顶，成功解决了航运、航窄高程限制问题和结构抗风、抗震问题，为以后同类情况提供借鉴，

五渡桥主桥受力体系研究

五渡桥主桥采用三角刚架悬吊连续梁组合体系,此桥型由变截面预应力混凝土连续箱梁、三角形框架桥墩、∧字形钢塔和4根吊索共同构成。仔细研究本桥各构件组成可以得出2种受力体系结论:异型系杆拱桥和多点弹性支承连续梁桥。通过对这2种受力体系的深入研究分析,针对结构受力特点进行详细的计算分析比对,进一步明确桥梁结构的受力体系,得出塔、索、梁刚度匹配思路,为中等跨径桥梁设计提出了一种新的桥型思路。