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风力发电机叶片技术发展概述 被引量：60
1
作者 潘艺 周鹏展 王进 《湖南工业大学学报》 2007年第3期48-51,共4页
简述国内外风力发电以及风机叶片技术的发展现状,并对风机叶片技术在复合材料、结构设计、翼型和成型工艺等方面的发展情况进行了比较详细的论述,指出我国丰富的风能资源及产业政策支持,将给我国的风机叶片产业的发展带来机遇。
关键词 风力发电 风机叶片 复合材料 结构设计
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风能利用和研究综述 被引量：53
2
作者 陈达 张玮 《节能技术》 CAS 2007年第4期339-343,359,共6页
近年来,由于各国对新能源的普遍关注,风力发电发展迅速。本文在综合相关资料的基础上,总结了世界风能资源及各国风电发展的现状,提出了风电发展中的一系列技术问题和研究方向,并展望风力发电的前景。
关键词 风能 风电 风电机组 并网 基础结构
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东海大桥海上风电场风机地基基础特性及设计 被引量：47
3
作者 林毅峰 李健英 +1 位作者 沈达 宋础 《上海电力》 2007年第2期153-157,共5页
东海大桥海上风电场是亚洲第一座大型海上风电场,其风机基础同时具有海洋结构工程、高耸结构基础、动力设备基础和复杂软土地基基础四种显著工程特性,地基基础设计成为该工程的关键技术难题之一。介绍了该工程风机地基基础设计内容,重... 东海大桥海上风电场是亚洲第一座大型海上风电场,其风机基础同时具有海洋结构工程、高耸结构基础、动力设备基础和复杂软土地基基础四种显著工程特性,地基基础设计成为该工程的关键技术难题之一。介绍了该工程风机地基基础设计内容,重点分析了海上风机地基基础特点及海上风机基础与地基非线性动力相互作用、风机—塔架—地基—基础系统动力模拟分析、基础结构疲劳分析等设计技术关键。 展开更多
关键词 东海大桥海上风电场 风机基础 海洋结构工程 高耸结构基础 动力设备基础 软土地基基础
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600KW风力机塔架结构的仿真设计 被引量：41
4
作者 谢峰 赵吉文 +1 位作者 沈维蕾 周必诚 《系统仿真学报》 CAS CSCD 2004年第1期70-72,90,共4页
采用先进的数值模拟技术对600KW风力机的塔架进行了静、动态分析。在静力分析中,分析了塔架所受的最大载荷,及对应的最大应力,并对其强度进行了校核。在动态分析中,计算出了塔架前五阶固有频率。为了优化塔架的结构参数,采用正交设计对... 采用先进的数值模拟技术对600KW风力机的塔架进行了静、动态分析。在静力分析中,分析了塔架所受的最大载荷,及对应的最大应力,并对其强度进行了校核。在动态分析中,计算出了塔架前五阶固有频率。为了优化塔架的结构参数,采用正交设计对其结构尺寸进行了优化。本文的研究为风力机的仿真设计创出了一条新的路子。 展开更多
关键词 风力机 塔架 仿真设计 有限元
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海上风力发电场开发现状及趋势 被引量：34
5
作者 宋础 刘汉中 《电力勘测设计》 2006年第2期55-58,共4页
阐述了开发海上风电场的优势及当前海上风电场的开发现状,研究了海上风电场的风电机组设备和支承结构,分析了海上风电场的发展趋势及前景。可为国内外从事新能源研究及开发的工作者提供素材及拓展思路。
关键词 海上风电 风力发电机 支承结构 发展趋势
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风力发电高塔系统地震动力响应分析 被引量：50
6
作者 贺广零 周勇 李杰 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2009年第7期72-77,共6页
该文研究了风力发电高塔系统地震动力响应分析问题。首先,基于随机地震动物理模型,生成了均值参数地震动加速度时程。然后,建立了风力发电高塔系统"桨叶-塔体-基础"一体化有限元模型。为了明确土-结构相互作用(SSI)对风力发... 该文研究了风力发电高塔系统地震动力响应分析问题。首先,基于随机地震动物理模型,生成了均值参数地震动加速度时程。然后,建立了风力发电高塔系统"桨叶-塔体-基础"一体化有限元模型。为了明确土-结构相互作用(SSI)对风力发电高塔系统动力行为的影响,建立了考虑基础和周围土体影响的对比模型。在这两种模型的基础上,对风力发电高塔系统进行了地震作用动力时程分析。研究表明:风力发电高塔系统地震动力响应非常突出,在地震活跃地区,地震作用很可能成为风力发电高塔系统的控制荷载之一。同时发现,考虑SSI效应会导致结构响应一定程度放大。因此,在对风力发电高塔系统进行地震动力响应分析时,必须考虑SSI效应。 展开更多
关键词 风力发电高塔系统 随机地震动物理模型一体化建模土-结构相互作用 地震动力分析
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风力机叶片流固耦合计算分析 被引量：45
7
作者 胡丹梅 张志超 +1 位作者 孙凯 张建平 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第17期98-104,18,共7页
流固耦合条件下风力机的叶片变形及振动分析对大型风力机的安全具有重要意义。采用k-SST紊流模型和滑移网格技术,对美国国家可再生能源实验室5 MW海上风力机叶片进行了流固耦合计算分析。结果表明:叶片在额定风速流固耦合作用下会发生... 流固耦合条件下风力机的叶片变形及振动分析对大型风力机的安全具有重要意义。采用k-SST紊流模型和滑移网格技术,对美国国家可再生能源实验室5 MW海上风力机叶片进行了流固耦合计算分析。结果表明:叶片在额定风速流固耦合作用下会发生挥舞方向、摆振方向变形和扭转变形,越接近叶梢,叶片变形就越大而且变形呈非线性分布,而在叶片中段容易出现应力集中区;考虑叶片流固耦合作用时叶片所受到的持续平均气动力略大于未考虑叶片流固耦合作用时的情况;叶片流固耦合作用使叶片气动攻角、扭矩增大;而叶片攻角增大是导致叶片扭矩增大的主要原因。 展开更多
关键词 风力机 叶片 流固耦合 计算流体动力学 数值模拟 有限元方法
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考虑频率二次跌落的系统频率特征评估及风电调频参数整定 被引量：24
8
作者 张雯欣 吴琛 +3 位作者 黄伟 高晖胜 程旻 辛焕海 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期11-19,共9页
风电机组可释放转子动能为系统提供有功支撑,但转速恢复时可能引起频率二次跌落,不利于系统频率稳定。目前,综合考虑系统频率一次跌落与二次跌落过程中的频率特征对风电调频参数进行整定的研究较少。为此,首先提出统一结构模型以近似表... 风电机组可释放转子动能为系统提供有功支撑,但转速恢复时可能引起频率二次跌落,不利于系统频率稳定。目前,综合考虑系统频率一次跌落与二次跌落过程中的频率特征对风电调频参数进行整定的研究较少。为此,首先提出统一结构模型以近似表征同步机、风电机组等各种发电设备的功率响应。基于此,解析系统频率轨迹并量化评估频率平均变化率和一次、二次跌落最低点等频率特征。进一步,在综合考虑两次频率跌落的情况下,以提升频率最低点为目标建立优化问题整定风电调频参数。最后,仿真验证了提出的频率特征评估方法及参数整定方法的有效性,表明通过合理设置风电调频参数可同时提升两次频率跌落的最低点。 展开更多
关键词 风电机组 统一结构模型 频率二次跌落 频率特征 调频参数整定
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风力发电机塔架结构减振控制研究综述 被引量：25
9
作者 阎石 牛健 +1 位作者 于君元 王伟 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2016年第1期75-83,共9页
风能作为一种清洁可再生能源受到世界各国广泛关注。我国风力发电的大规模发展与集中式建设趋势,决定了风力发电机具有更高的单机容量和更大的单机尺寸。由于环境的特殊性,高耸支撑塔架在风荷载、地震以及海浪等作用下将产生显著的动力... 风能作为一种清洁可再生能源受到世界各国广泛关注。我国风力发电的大规模发展与集中式建设趋势,决定了风力发电机具有更高的单机容量和更大的单机尺寸。由于环境的特殊性,高耸支撑塔架在风荷载、地震以及海浪等作用下将产生显著的动力响应和大幅变形,甚至可能发生疲劳、屈曲、倾斜或倾覆等事故,采用振动控制方法可有效降低事故发生的概率。因此,对风力发电机塔架结构的振动控制研究应引起足够重视。综述了风力发电机塔架的结构形式、分类和特点,分析了其所承受的主要荷载情况,回顾了我国对其减振控制的研究现状,总结了目前相关减振装置所取得的研究成果,提出了其减振控制存在的主要问题及未来研究趋势。 展开更多
关键词 风力发电机 塔架结构 风致响应 地震响应 减振装置 研究综述
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风电机组最大功率点跟踪控制的影响因素分析 被引量：24
10
作者 张小莲 殷明慧 +2 位作者 周连俊 邹云 陈志强 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2013年第22期15-21,共7页
将影响风电机组最大功率点跟踪(MPPT)控制的因素划分为风力机的动态性能和最大功率点的跟踪要求两大方面。以此为指导,围绕风速条件和风力机结构提取出多个具体的影响因素,包括平均风速、湍流强度、空气密度、风力机的转动惯量、叶片尺... 将影响风电机组最大功率点跟踪(MPPT)控制的因素划分为风力机的动态性能和最大功率点的跟踪要求两大方面。以此为指导,围绕风速条件和风力机结构提取出多个具体的影响因素,包括平均风速、湍流强度、空气密度、风力机的转动惯量、叶片尺寸和最佳叶尖速比。通过仿真分析这些具体因素与现有两种功率曲线改进方法中的设定参数的量化关系,探讨它们对MPPT控制的影响与作用机理。研究结果表明,风速环境和风力机结构参数的变化都会改变风电机组的MPPT效果。因此,在设计与应用MPPT控制时,需要全面考虑上述因素的影响,并相应调整控制器参数。文中工作将为MPPT控制的优化设计奠定基础。 展开更多
关键词 风力发电 最大功率点跟踪 功率曲线法 风速条件 风力机结构
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水平轴风力机结构动力响应分析 被引量：19
11
作者 刘雄 张宪民 +1 位作者 陈严 叶枝全 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期804-809,共6页
考虑水平轴风力机叶片和塔架的结构柔性,基于模态分析方法,建立了风力机叶片和塔架的耦合动力学模型来模拟整个系统的动态行为。应用线性加速方法,实现了结构动力响应的数值解法。利用分析模型对一台1.25MW风力机在稳态风作用下的结构... 考虑水平轴风力机叶片和塔架的结构柔性,基于模态分析方法,建立了风力机叶片和塔架的耦合动力学模型来模拟整个系统的动态行为。应用线性加速方法,实现了结构动力响应的数值解法。利用分析模型对一台1.25MW风力机在稳态风作用下的结构动力响应进行了计算,计算结果显示所建立的模型能正确反映外部激励对结构变形及载荷的影响。此外,从计算结果可看出大型风力机的柔性结构在工作过程中变形很大;在进行载荷计算时考虑前二阶模态可得到较合理的计算结果。 展开更多
关键词 风力机 结构动力响应 模态分析
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基于非线性本构关系的复合材料风机叶片有限元极限分析与设计 被引量：18
12
作者 张春丽 黄争鸣 董国华 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第2期174-183,共10页
为了研究具有三维复杂构形的复合材料风机叶片的逐次破坏过程和极限承载能力,将复合材料细观力学非线性本构理论桥联模型与有限元软件ABAQUS通过用户子程序UGENS结合起来对风力发电机叶片结构进行极限强度分析。只需提供纤维和基体的材... 为了研究具有三维复杂构形的复合材料风机叶片的逐次破坏过程和极限承载能力,将复合材料细观力学非线性本构理论桥联模型与有限元软件ABAQUS通过用户子程序UGENS结合起来对风力发电机叶片结构进行极限强度分析。只需提供纤维和基体的材料性能参数、纤维体积含量以及蒙皮和增强筋的铺层数据包括铺设角、层厚和铺层数,就可预报出复合材料复杂叶片结构的整体承载能力以及叶片破坏所处的位置,为正确评估和合理设计风机叶片结构提供了一种简便有效的分析方法。以一种20 kW风机叶片为例,用此方法实现了新型复合材料叶片结构的极限分析和合理设计,提高了叶片的强度和刚度,有效降低了叶片的重量。本文中的方法同样适用于其它复合材料复杂结构的极限分析与强度设计。 展开更多
关键词 桥联模型 有限元 风机叶片 复合材料结构 极限分析 强度设计
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风电叶片复合材料结构缺陷无损检测研究进展 被引量：20
13
作者 周伟 张洪波 +1 位作者 马力辉 张万岭 《塑料科技》 CAS 北大核心 2010年第12期84-86,共3页
主要介绍了超声波、声发射和红外热成像等无损检测技术在风电叶片复合材料结构检测中的应用,从而推动我国大型风电叶片全尺寸结构缺陷评价控制和认证体系的形成。
关键词 风电叶片 复合材料 结构 无损检测
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渤海海域单柱三桩式海上风电结构冰激振动分析 被引量：19
14
作者 黄焱 马玉贤 +2 位作者 罗金平 陈法波 田育丰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2016年第5期1-10,共10页
针对渤海某区域以单柱三桩式结构为支撑的海上风电系统进行了冰激振动分析。首先模拟风电结构具有显著动力特性差异的主-从式结构特征,根据工程场址海域冰情条件,设置了合理的海冰分析工况,随后依据概化冰力函数确定作用于风电基础结构... 针对渤海某区域以单柱三桩式结构为支撑的海上风电系统进行了冰激振动分析。首先模拟风电结构具有显著动力特性差异的主-从式结构特征,根据工程场址海域冰情条件,设置了合理的海冰分析工况,随后依据概化冰力函数确定作用于风电基础结构上的动冰力时程,开展全时域瞬态动力分析。通过对计算结果的详尽分析,选定表征冰与风电结构相互作用进程的综合控制因子Ic,建立基于综合控制因子的冰振事件区划及其出现概率的预判方法。相关方法将为渤海海域风电工程结构冰激振动问题的预判与评估提供参考。 展开更多
关键词 海上风电 单柱三桩式结构 冰激振动 综合控制因子
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风电机组基础结构形式及计算方法 被引量：17
15
作者 邓友生 李卫超 +2 位作者 王倩 彭程谱 刘俊聪 《科学技术与工程》 北大核心 2020年第21期8429-8439,共11页
风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界上国家层面的密切关注。风力发电机组正常运转需要稳固的基础。随着风电机组的装机容量不断增大并由陆地发展到海洋,风电机组基础面临海洋环境更复杂的荷载工况,故对其进行研究更具有理论... 风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界上国家层面的密切关注。风力发电机组正常运转需要稳固的基础。随着风电机组的装机容量不断增大并由陆地发展到海洋,风电机组基础面临海洋环境更复杂的荷载工况,故对其进行研究更具有理论意义与工程应用价值。系统阐述了中外风电机组基础的结构形式及其计算分析方法的研究现状与最新进展。首先,分别介绍了风电机组基础在陆地和海上不同类型的结构形式及其适用范围;其次,对风机基础结构体系的风机荷载与环境荷载、静力学与动力学计算、结构冲刷及腐蚀等相关问题研究进行了系统分析与归纳;最后,指出风电机组基础研究和应用中存在的问题并提出了研究方向,同时还展望其未来在中国广阔的发展前景。 展开更多
关键词 风能 风电机组基础 结构形式 荷载 计算方法
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大型水平轴式风电叶片的结构设计 被引量：16
16
作者 靳交通 周鹏展 《可再生能源》 CAS 北大核心 2009年第2期65-68,共4页
风电叶片是风力发电设备的关键部件之一,其制造成本占总成本的20%～30%。叶片结构是叶片捕获风能的保证,并直接影响风力发电设备的运行寿命。因此,叶片结构设计的好坏在很大程度上决定了风力发电设备的可靠性和利用风能的成本。文章从... 风电叶片是风力发电设备的关键部件之一,其制造成本占总成本的20%～30%。叶片结构是叶片捕获风能的保证,并直接影响风力发电设备的运行寿命。因此,叶片结构设计的好坏在很大程度上决定了风力发电设备的可靠性和利用风能的成本。文章从材料、结构形式、铺层设计、结构分析等4个方面详细地阐述了风电叶片结构的设计技术。 展开更多
关键词 风电叶片 结构设计 复合材料
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应用有限元分析系统计算风力机塔架结构的动态特性 被引量：5
17
作者 陆萍 张俊 黄珊秋 《机械设计》 CSCD 北大核心 1997年第12期39-41,共3页
本文讨论了空间系杆钢结构风力机塔架的动态特性、建模和有限单元类型的选取及计算方法。介绍了我们在ＡＤＩＮＡ系统基础上所开发的风力机塔架结构特性分析软件。通过一个实例，计算并给出了它的动态特性，并与实测结果进行了比较和讨论。
关键词 有限元 风力机 塔架结构 动态特性
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2.5MW风力机叶片流固耦合数值模拟 被引量：14
18
作者 李媛 康顺 +1 位作者 王建录 赵萍 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期71-74,共4页
以MpCCI为数据交换平台连接商用CFD软件NUMECA与CSD软件ABAQUS,对不同风速下2.5 MW风力机DF90风轮叶片进行了全三维流固耦合数值模拟,分析了叶片型变与流场的相互作用对叶片气动特性、结构特性的影响。
关键词 风力机叶片 流固耦合 数值模拟
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考虑土-结构相互作用的风力发电机塔架地震响应分析 被引量：15
19
作者 曹青 张豪 《西北地震学报》 CSCD 北大核心 2011年第1期62-66,共5页
利用有限单元法建立用弹簧阻尼单元近似模拟土-结构相互作用的风力发电机塔架结构模型。采用更新的拉格朗日增量有限元格式,逐步积分的Newmark法求解,通过算例分析了多维地震荷载作用下风力机塔架结构的时程响应规律,研究了P-Δ效应、... 利用有限单元法建立用弹簧阻尼单元近似模拟土-结构相互作用的风力发电机塔架结构模型。采用更新的拉格朗日增量有限元格式,逐步积分的Newmark法求解,通过算例分析了多维地震荷载作用下风力机塔架结构的时程响应规律,研究了P-Δ效应、竖向地震作用和土-结构相互作用的影响。分析得出:土-结构相互作用对风力发电机塔架结构的地震动力响应的影响不容忽视,在材料线弹性范围内竖向地震荷载和P-Δ效应对结构的动力特性影响较小。 展开更多
关键词 地震响应 风力发电机塔架 P-Δ效应 土-结构相互作用
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复合材料风机叶片结构分析与铺层优化 被引量：15
20
作者 刘博 黄争鸣 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期3-7,共5页
本文将梁理论应用于风机叶片的结构分析,将叶片视为一个变截面的悬臂梁,对美国可再生能源国家实验室发布的叶片结构分析程序Precomp进行了二次开发,使其不仅能计算叶片截面的刚度,而且还可以计算叶片的固有频率以及极限荷载作用下的变... 本文将梁理论应用于风机叶片的结构分析,将叶片视为一个变截面的悬臂梁,对美国可再生能源国家实验室发布的叶片结构分析程序Precomp进行了二次开发,使其不仅能计算叶片截面的刚度,而且还可以计算叶片的固有频率以及极限荷载作用下的变形和应力。基于该程序,对叶片结构铺层进行了优化,提出了梯形截面主梁结构,并减少根部材料消耗。结果显示,优化铺层结构后的叶片重量不仅显著降低,而且不影响叶片的使用性能。 展开更多
关键词 风机叶片 结构分析 梯形主梁 优化
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