隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模不斷擴(kuò)大,電網(wǎng)對風(fēng)電場參與調(diào)節(jié)的要求日益提升。風(fēng)電機(jī)組通過變槳動作跟蹤電網(wǎng)調(diào)度指令,受風(fēng)速隨機(jī)性和機(jī)組狀態(tài)會動態(tài)變化等原因的影響,導(dǎo)致葉片缺陷持續(xù)累積,久而久之便會造成葉片性能下降,出現(xiàn)疲勞損傷。本文針對風(fēng)電場參與電網(wǎng)調(diào)度時,各機(jī)組疲勞損傷導(dǎo)致發(fā)電成本較高的問題,以及風(fēng)電場疲勞優(yōu)化和有功功率控制協(xié)調(diào)困難的問題,研究風(fēng)機(jī)葉片疲勞約束下的風(fēng)電場有功調(diào)節(jié)優(yōu)化方法,在保證風(fēng)電場有功功率快速響應(yīng)電網(wǎng)波動的前提下,提高風(fēng)電場各機(jī)組疲勞損傷的均勻性,降低風(fēng)電場機(jī)組故障次數(shù)和維護(hù)量。主要研究內(nèi)容如下:首先,對葉輪空氣動力學(xué)模型和風(fēng)電機(jī)組功率輸出模型進(jìn)行了詳細(xì)闡述,并根據(jù)葉素動量理論剖析了理想情況下的風(fēng)機(jī)風(fēng)能轉(zhuǎn)換過程,將動態(tài)渦尾跡模型嵌入到葉素動量理論中求解變槳過程中葉片空氣動力性能,并使用基于奇異性理論的數(shù)值方法來計算動態(tài)變槳過程中葉片非定常載荷,推導(dǎo)葉片載荷隨風(fēng)電機(jī)組有功輸出變化的規(guī)律。其次,研究風(fēng)電機(jī)組葉片非線性疲勞量化方法,通過前后多級載荷應(yīng)力比的平方來表征變槳動態(tài)損傷演化中的各載荷間作用機(jī)制,對后一級載荷損傷演化方程進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn),提出基于葉篤毅模型改進(jìn)的不同工況疲勞量化方法,并... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：58 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

風(fēng)力發(fā)電機(jī)組損毀Fig1.1Damageofwindturbine

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文18圖2.4風(fēng)輪自由渦尾跡Figure2.4Freevortexwakeofvariablepitchwindwheel圖2.5風(fēng)輪自由渦尾跡Fig2.5Freevortexwakeofvariablepitchwindwheel2.5本章小結(jié)本節(jié)針對某1.5MW雙饋型風(fēng)電機(jī)組在調(diào)度指令下快速改變輸出功率時，變槳過程中葉片載荷變化引起的振動導(dǎo)致葉片損傷的問題，重點分析變槳過程中非定常載荷及振動模型，同時對風(fēng)電機(jī)組處于輸出功率時其葉片載荷和振型間關(guān)系進(jìn)行了分析。將動態(tài)渦尾跡模型嵌入到葉素動量理論中求解變槳過程中葉片空氣動力性能，并使用基于奇異性理論的數(shù)值方法來計算動態(tài)變槳過程中葉片非定常載荷，分析了功率調(diào)節(jié)速率變化引起風(fēng)電機(jī)組極限載荷變化與振動變化的原理，并對仿真計算結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在一定變槳范圍內(nèi)保證稍高于設(shè)計參數(shù)的功率調(diào)節(jié)速度，葉片所受極限載

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文18圖2.4風(fēng)輪自由渦尾跡Figure2.4Freevortexwakeofvariablepitchwindwheel圖2.5風(fēng)輪自由渦尾跡Fig2.5Freevortexwakeofvariablepitchwindwheel2.5本章小結(jié)本節(jié)針對某1.5MW雙饋型風(fēng)電機(jī)組在調(diào)度指令下快速改變輸出功率時，變槳過程中葉片載荷變化引起的振動導(dǎo)致葉片損傷的問題，重點分析變槳過程中非定常載荷及振動模型，同時對風(fēng)電機(jī)組處于輸出功率時其葉片載荷和振型間關(guān)系進(jìn)行了分析。將動態(tài)渦尾跡模型嵌入到葉素動量理論中求解變槳過程中葉片空氣動力性能，并使用基于奇異性理論的數(shù)值方法來計算動態(tài)變槳過程中葉片非定常載荷，分析了功率調(diào)節(jié)速率變化引起風(fēng)電機(jī)組極限載荷變化與振動變化的原理，并對仿真計算結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明，在一定變槳范圍內(nèi)保證稍高于設(shè)計參數(shù)的功率調(diào)節(jié)速度，葉片所受極限載

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]風(fēng)電助力中國打造高質(zhì)量發(fā)展全球樣本[J]. 秦海巖.  中國電力企業(yè)管理. 2019(25)
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[4]風(fēng)電機(jī)組載荷計算及影響因素分析[J]. 張超.  風(fēng)能. 2016(12)
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博士論文
[1]風(fēng)電機(jī)組動態(tài)載荷特性及主動抑制策略研究[D]. 楊超.重慶大學(xué) 2015
[2]大型雙饋風(fēng)電機(jī)組動態(tài)載荷控制策略研究[D]. 王曉東.沈陽工業(yè)大學(xué) 2011

碩士論文
[1]風(fēng)機(jī)葉片損傷特征分析[D]. 張彬.上海電機(jī)學(xué)院 2016
[2]風(fēng)電機(jī)組載荷與功率協(xié)同控制載荷計算研究[D]. 賓焜.沈陽工業(yè)大學(xué) 2015



本文編號：3472448