风电机组设计标准中风模型的演变过程

风参数是风电机组设计中最重要的外部环境参数,其取值直接影响风模型的准确性,进而影响风电机组的设计成本及其在现场环境中的适应性。为了使中国风电行业从业者了解风电机组设计标准中风模型的演变过程,在风电机组设计开发、适应性评估等各个阶段选用更为合适的风模型及其参数,重点介绍了正常湍流模型(NTM)、极端湍流模型(ETM)、极端运行阵风(EOG)模型、方向变化的极端相干阵风(ECD)模型、极端风剪切(EWS)模型等风模型的修订背景、修订方法及其影响。虽然IEC 61400-1系列标准中的风模型根据行业应用经验在不断演变,但随着风电机组大型化发展趋势,风模型的真实代表性仍面临巨大挑战,尤其是50年重现期的极端工况下的风模型,很难通过实测数据验证,其在不同现场的代表性和合理性值得进一步探究。

台风和台风模型研究综述

我国东南沿海及近海区域风能资源丰富,但也是受台风严重影响的区域。认识台风结构,并探究和预测台风高发区域的风场特征,对海上风电场的运行安全至关重要。首先详细阐述了台风的成因以及结构特征,在此基础上,总结参数台风风场模型的原理以及关键参数,并对风场模型中各关键参数进行了详细阐释。台风风场模型应用范围广,但仍需要进一步完善和验证以提高预测准确性,便于更好地服务工程实际。

冷链运输装备渗风模型构建与实验研究

冷链运输装备渗风直接影响运输安全与能耗,但是有的冷链运输装备标准采用压差法所测得的渗风量值难以表征车辆运行时的实际状况。针对这一问题,对冷链运输装备的渗风机制进行分析,得到渗风量与装备运行速度、老化状况、装备状况的相互关系,推导并得到冷链运输装备渗风计算模型,在实验基础上得到渗风指数、当量渗风面积等相关参数的确定方法。研究表明上述模型能较好的反映冷藏运输装备渗风特性,可为冷藏车气密性状况的整体评价和优化控制提供参考。

基于不同风速的湍流风模型下叶轮载荷分析

针对风机叶轮过载失效的情况,计算风机叶轮的载荷。利用三维软件建立叶轮三维模型,详细介绍三维湍流风模型的建立过程,仿真得到3种不同风速的湍流风模型下叶轮所受载荷,并对其进行分析,为风力发电机组主要零部件的优化设计提供参考。

基于气象无人机飞行角度的优化测风模型研究

在气象无人机现用测风模型的基础上,根据无人机飞行角度的不同,对测量总压、空速与地速的夹角进行了修正,提出了优化的测风模型。并给出了误差计算方法。仿真的不同结果表明:所提出的优化测风模型能有效解决飞行角度变化对测风精度的影响,为提高气象无人机测风精度提供了借鉴。

最坏风模型及对飞机突防航迹跟踪的影响

针对一类非线性动力学系统,本文推导出二次型性能指标下的微分对策解,由此得到一组含有非线性因素的最环风模型,这一模型特别适用于研究作空间机动飞行的飞机受外界环境扰动的灵敏性问题。最后考察了这一变化风场对飞机突防航迹非线性解耦跟踪的影响。

台风模型风场建立及其模式验证

对0814号台风进行了增水模拟,以及建立一个适合0814号台风类型的模型风场,用于将来的风暴潮模拟。文章使用香港天文台数据进行增水模拟验证,在模式未考虑气压、远程天气、径流等因素对增水作用下,模式将误差控制在20%以内,据已有研究结果表明,模式具有一定的准确性。在建立风场模型中,首先,通过对比已有圆对称风场模型,确认Dual模型更为合理;其次利用藤田公式对参数化流入角进行修正,对风场的流向与温度、强度建立联系,并讨论流入角度变化对增水影响;再次,通过叠加移动风场,获得右侧风速偏大的风场,以及讨论其对增水的影响;最后,尝试添加背景风场,并对比添加前后增水变化,发现最大增水点附近增水降低,而台风中心附近和外围区域增水增加。本文认为公式叠加背景风场更加合理,选取背景风场数据最好不包含台风信息。此风场的建立主要为研究南海风暴潮变化机理及后报做铺垫。

计算软件及风模型对机组疲劳载荷的影响

vonkaman和kaimal风模型下,使用Bladed4.2和Bladed4.8两个版本的计算软件对海上风电机组的载荷进行仿真计算,并对各个主要坐标系(叶根坐标系Root、轮毂坐标系N)下仿真计算得到的载荷结果进行对比分析。通过对不同机型进行计算来对结果进行印证。将影响其疲劳载荷的主要风速段进行仿真分析,对比得到vonkaman模型下的疲劳载荷总体小于kaimal方形风模型下的载荷;Bladed4.8版本与Bladed4.2版本相比较,其矩形风计算结果偏大,而方形风计算结果偏小,不同风模型以及不同软件版本得到了不同的疲劳载荷计算结果。

基于4R危机管理模型的教育人工智能伦理风险防范体系构建

人工智能技术的快速发展正深刻影响和改变教育教学领域。因其智能化、自主性和交互性特点,教育人工智能应用带来诸多便利和优势的同时,也引发了诸多伦理风险和挑战,需要谨慎应对和积极解决。基于SHEL风控模型,教育人工智能应用的伦理风险可归纳为软件相关、硬件相关、环境相关和人件相关四类风险,伦理风险防范现存三个短板急需化解;借鉴4R危机管理模型,该文构建了一个多方参与、全程管理、高效协同的伦理风险防范体系,设计四层实践路径,并结合实践阐述了风险防范的实现方式,以创新地应对教育人工智能应用的伦理风险防范问题,助推教育人工智能的可持续健康发展。

台风“艾克”(2008)的海面风场模型研究

台风风场模拟的准确性对台风风场后报工作具有重要意义,目前通过参数模型构建台风边界层的海面风场是较快速且常用的方法之一。以2008年侵入墨西哥湾的大西洋第8号台风“艾克”为例,选取多种参数模型对比研究台风风场模拟的效果。实验结果表明,台风风场模型的选择对台风风场模拟效果具有显著影响。采用Jelesnianski-1风廓线模型即可较好地再现“艾克”台风风场的时空特征;此外,具有可变系数的Holland等气压模型风场和Miller等风廓线模型风场则具有较好的适用性,通过调整可变系数使得参数风场的风廓线贴合实际台风案例。整体而言,基于理想模型的参数风场能基本反映台风核心区域的海面风场特征,但对外围背景风场模拟效果不甚理想,而分析及再分析风场数据则能较好地反映台风外围的背景风场,因此采用参数风场与分析及再分析风场融合的方式构建台风风场,可显著提高台风“艾克”风场的数值模拟效果。

风吹荷花模型在初中几何问题中的巧妙运用

风吹荷花模型在初中数学教学中具有重要意义,能够帮助学生更好地理解和应用勾股定理.本文主要探讨风吹荷花模型在初中几何问题中的巧妙运用,并探讨这一模型在初中数学教学中的重要性.风吹荷花模型是一种非常有价值的数学教学模型,可以激发学生对数学的兴趣和创造力.

考虑台风空间位置的桥址区风特性模型实测研究

风特性是桥梁结构抗风设计的前提条件。为准确表征台风移动对桥址区风特性的影响,利用桥梁结构健康监测系统测得的多次台风实测数据,研究了考虑台风空间位置的桥址区风特性模型。基于已有台风解析模型和台风路径数据,模拟了台风过境期间桥址区平均风速时程,并利用实测结果验证了解析模型的有效性。在此基础上,分析了湍流强度、阵风因子、湍流积分尺度等脉动风特性参数随桥址区和台风中心距离的变化规律,据此研究了脉动风特性参数的空间分布模型。结果表明,已有台风解析模型可实现桥址区平均风速的模拟;台风空间位置变化对桥址区脉动风特性影响显著,空间分布模型能有效反映台风移动过程中桥址区脉动风特性的基本变化特征,可为大跨度桥梁等工程结构设计与运维提供有益参考。

基于PMU实测数据的DFIG风电场等值模型鲁棒性与适应性分析

对传统聚合方法无法解决风电场长期运行过程中产生的参数变化问题,该文基于实测数据建立双馈感应发电机(DFIG)风电场详细等值模型与初始化方法,分析时变参数的轨迹灵敏度,提出首先将非时变参数固定为聚合值,然后利用风电场公共并网点相量测量单元(PMU)数据针对时变参数采用基因学习粒子群(GLPSO)混合算法进行参数辨识的策略。采用WECC标准算例分析不同风速、尾流效应、部分风电机组离线、风速未知、不同短路故障位置与电压暂降深度情形下等值模型的鲁棒性与适应性。仿真算例表明所提出的参数辨识方法全局寻优能力远高于标准粒子群与遗传算法。而且,对于高灵敏度参数,参数辨识结果与真实值的最大偏差小于10%,远优于目前技术水平。

双馈风电场等值阻抗模型在高频振荡研究中的适用性分析与评价

目前在对风电场高频振荡的研究中,风电场普遍采用等值阻抗模型,然而对于等值阻抗模型在高频段的适用性需要进一步分析与评价。针对这一问题,该文以双馈风电场为例,首先建立风电场中包含双馈风电机组、链路出口处电缆与风电机组间集电线路的链路详细高频阻抗模型。然后,采用常规等值方法聚合风电场,获得等值高频阻抗模型。进而,在同一链路不同风电机组之间控制延时、电流内环控制参数、网侧滤波器等关键参数存在差异的场景下,采用振荡频率相对误差、高频段相位均方根误差两个指标综合评价等值与详细风电场高频阻抗模型的一致性,并研究考虑与忽略风电机组间集电线路对等值高频阻抗模型适用性的影响。结果表明,风电机组间集电线路对风电场等值高频阻抗模型的适用性有较大影响;然而,在考虑风电机组间集电线路的影响后,同一链路不同风电机组的关键参数存在差异时对风电场等值高频阻抗模型的适用性影响较小。最后,在PSCAD/EMTDC仿真平台上搭建双馈风电场的仿真模型,通过仿真验证理论分析的正确性。文章所得结论可以为研究规模化风电场高频振荡现象提供等值模型的适用性参考依据。

基于元胞自动机的集约化矿井调风模型分析与仿真

针对高度集约化矿井采掘接替快,通风系统分支需风量变化频繁的现状,建立了分支风阻调节、风机变频调节及两者结合的自动化调节模型.以某矿局部通风系统为原型,分析确定了最小余数分支并对其风量进行监测,计算出关联分支的风量,实现对风网分支风量的全面监测判断.当某分支需风量变化时,在通风网络中建立元胞自动机模型,计算出最佳关联分支风阻的调节方案;将核定需风量代入风网进行迭代解算,反演计算出关联分支的调节风阻,通过风网解算超前验证预期的调节结果.根据分支核定的需风量迭代解算出风网总需风量,在风机特性曲线库中查找所需风机运行频率,实现调节过程的超前模拟.开发了通风系统关键分支需风量自动化调节软件,仿真验证了分支需风量变化时关联分支风阻、风机频率与两者结合调节方法的可行性.

小球GPS测风反演模型及数值试验

本文利用流体力学基本原理 ,建立起利用下投式探空仪GPS定位数据反演背景流场的数学模型。利用该模型对均匀风场和埃克曼风场进行了理想数值试验 ,通过与构造的精确解比较 ,说明了该模型的准确性。

台风结构与强度以及环境场对西北太平洋台风尺度估计的影响研究

台风风场径向廓线模型对台风灾害的评估以及台风尺度的研究具有重要的价值.利用西北太平洋2001-2020年的台风最佳路径观测数据,评估了目前国际上应用比较广泛的六个分别基于经验参数和物理过程的台风风场径向廓线模型对台风尺度(台风大风半径,R17)的估计精度,并探讨了台风结构、强度等内部因素以及垂直风切变和移动速度等环境因子对模型精度的影响.评估发现,所有模型均高估了R17较小的台风而低估了R17较大的台风,且R17越小,高估越明显,R17越大,低估越严重.总体而言,Willoughby et al发展的基于参数的模型具有最小的估计偏差且与观测记录之间最高的相关性.研究还发现,台风内核尺度(最大风速半径,RMW)和强度(最大地面风速,V_(max))对不同模型的影响具有显著的差异性.此外,在高环境风切变和高移速条件下,模型的估计偏差的量级会显著增加.以上研究为进一步完善适用于不同环境条件下,不同结构与强度台风的风场模型提供参考.

考虑台风动态过程的电网故障路径分析方法

随着全球气候的变化,台风等极端自然灾害频发,电力系统难以承受大停电事故带来的后果,研究台风灾害下电网故障路径的准确推演方法,对降低停电损失、提高灾后恢复能力有重要意义。该文选取台风导致的高故障概率元件作为初始故障集,综合考虑台风动态路径导致的线路故障概率指标和交流潮流分析得到的潮流波动关联性指标,判断出下级故障元件;若该过程中不满足风险约束条件,还需采用GPU并行加速最优潮流计算,进行下级故障的最小切负荷计算,最后可以得到台风动态路径影响下的树状故障演变路径。通过IEEE39节点系统算例进行分析和验证,说明了电力系统的故障路径与强台风的动态路径之间的强相关性,验证了所提算法的有效性和加速效果。

国外渗风气流模型研究概况

指出研究渗风模型的重要性,介绍了国外的渗风气流模型体系及发展研究近况,对渗风模型进行分类并作出比较。指出其所存在问题并简要介绍了以风压为主的模型和典型多区渗风气流模型COMIS的基本情况。最后就国内未来的研究作出展望,认为应借鉴国外的经验,尽快建立并完善适合我国国情的多区动态渗风网络模型并展开研究。

风力机风场模型的研究及紊流风场的MATLAB数值模拟

讨论了风剪、塔影和尾流对风场平均速度的影响,介绍了随机理论中离散随机序列与其功率谱、傅立叶谱的关系,研究了紊流风场模型中常用的几种典型的速度功率谱密度模型如Harris速度谱、Kaimal速度谱、Von Karman速度谱等模型。根据随机理论,确定利用速度谱求风速的紊流部分的算法,并用MATLAB编程实现了风力机紊流风场的数值模拟。