科技短讯

我造出世界上最宽信息高速公路38最近,我国科学家研制成“40G速率SDH光传输系统”,它是目前世界上单信道容量最大、速率最快的光传输系统,其传输能力是目前世界最先进传输系统的四倍,可以说是世界上最宽的信息高速公路。这套系统能让几千万甚至上亿人在一根细如发丝的光纤上同时通话,而使用成本只是现有设备价格的一半。不久前,我国研制出全永磁悬浮水平式离网型风力发电机,该成果为全球首创。这台不带任何控制系统的全永磁悬浮风力发电机的研制开发成功,使世界风能发电机技术取得了关键性的突破。在相同风速下,这种发电机可提高发电量20%…     

一种磁悬浮轴承式汽车发电机

一种磁悬浮轴承式汽车发电机，将传统汽车发电机轴承替换成磁悬浮轴承，由于磁悬浮轴承不与轴直接接触，没有金属间的磨损，解决了发电机高速运转给发电机轴承带来的磨损和噪音，延长了汽车发电机的使用寿命。     

NORDEX S77 R85MT-1500风力发电机组塔架制造工艺及质量控制

本文主要通过对风力发电机塔架主要技术要点的分析，结合风力发电机塔架制造工艺特点等，提出对风力发电机塔架制造过程中质量控制的相关要求，而且针对低合金钢Q345E材料的技术特性，确定了适宜的焊接工艺，确保塔架整体制造的质量。本文重点对几何尺寸的下料、筒节的卷制、组对尺寸、焊接质量、防腐涂层质量控制等方面展开论述．阐述了1500kW风力发电机塔架生产的技术工艺特点和重点工序的质量控制要求。     

风力发电机塔架制造的质量控制

通过对风力发电机塔架主要技术要点的分析,结合风力发电机塔架制造工艺特点,提出风力发电机塔架制造过程中质量控制的相关要求,以达到质量控制的目标。本文主要在风力发电机塔架生产的材料要求特点,针对该材料技术特性,确定适宜生产,便于质量控制的生产方式来确保塔架整体制造质量的提高,重点就几何尺寸的下料、控制卷板（校园）和组对的尺寸控制、焊接质量控制、探伤质量控制、防腐涂层质量控制等几个方面展开论述,阐述风力发电机塔架生产的技术特点和重点质量控制要求。     

数值模拟技术在风力发电机领域的应用综述

作为一种新能源,风能对于解决全球能源问题变得越来越重要,对风力发电机流场的研究在过去的三十年中发展迅速。本文对数值模拟技术在风力发电机流场研究领域的最新应用情况进行了介绍,包括了几种不同的方法:作用盘、作用线及嵌套网格方法。本文对利用数值模拟技术研究风力发电机流场具有一定的借鉴意义。     

风力发电机部件绿色选型综合评价方法

为节约风力发电机成本,通过从多个维度权衡风力发电机综合效益、处理定性指标与定量指标的关系、解决定性指标主观因素过大的问题,针对风力发电机部件进行初步选型,确定了需要绿色选型的4种部件,即发电机驱动、变桨、偏航、主传动.基于可持续性评价框架,在全生命周期评价的基础上引入全生命周期成本分析,针对风力发电机制造、安装、使用过程的不同特点引入技术因素,建立部件绿色选型综合评价指标体系.从3个维度分别收集和计算风力发电机部件评价指标值,其中采用切削比能的方法解决加工过程能量消耗数据缺失的问题.在此基础上构建可持续性综合评价模型,建立风力发电机部件评价目标,采用蚁群算法优化最合适的参数.用优化后的模型参数对风力发电机可选部件进行评价,选取综合效益指标最高的部件用于设计和生产.     

风力发电机原理及风力发电技术

世界能源发展面临资源紧张、环境污染、气候变化三大难题。我国也亟需调整能源结构、发展清洁能源。风力发电作为可再生能源,取之不尽用之不竭,是一项朝阳产业。本文主要从风力发电机原理及风力发电技术入手,分析了双馈异步风力发电机与直驱永磁风力发电机的原理和特点,以及我国风力发电的现状。     

一种垂直轴风力发电机结构设计

垂直轴风力发电机与水平轴风力发电机相比,具有起动风速低、风能利用率高等诸多优点和广阔的市场应用前景。本文介绍了一种垂直轴风力发电机的主要结构特点及其设计方法,对垂直轴风力发电机进行结构设计并应用于产品的设计进行了阐述。     

双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析

针对双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理尚不明确且无法为故障诊断提供理论依据的问题,开展了双馈异步风力发电机转子匝间短路故障振动特性分析.首先,结合有限元仿真及解析推导,分析转子匝间短路下双馈异步风力发电机的气隙磁密规律,得到转子所受的不平衡磁拉力;然后,考虑转子不平衡磁拉力的情况下构建双馈异步风力发电机转子-轴承系统非线性动力学模型,利用非线性动力学仿真获取转子匝间短路故障下系统的振动仿真信号;最后,在双馈异步风力发电机故障模拟实验台上进行转子匝间短路故障实验,利用实验分析验证非线性动力学仿真结果的有效性.非线性动力学仿真及实验分析结果均表明,转子匝间短路故障下双馈异步风力发电机转子-轴承系统振动信号的频谱存在转频的谐波成分,通过检测转频的谐波分量可诊断双馈异步风力发电机转子匝间短路故障,有效揭示了双馈异步风力发电机转子匝间短路的故障振动机理.     

基于支持向量回归的风电场短期功率预测

针对风电场的短期功率预测,提出了一种考虑风电机组运行条件的用于风电场短期功率预测的新方法.首先,利用风力发电机的监控和数据采集(SCADA)系统数据计算输出功率和运行条件之间的皮尔逊相关系数,验证了SCADA监测项目对风力发电机输出功率的具有相关性;其次,建立支持向量回归(SVR)模型来预测单个风力发电机的风力与气象、运行状态的关系,发现了考虑运行条件的模型的预测结果优于仅考虑气象信息的模型的预测结果;最后,考虑到不同空间位置的风力发电机组对风电场输出功率的贡献不同,建立了各风力发电机预测功率和风电场预测功率输出之间的回归模型.试验结果表明:所提出的风场回归模型的预测误差小于风力涡轮机所有预测功率的模型的预测误差,从而验证了该方法的有效性.     

一种基于lightGBM框架改进的GBDT风力发电机叶片开裂预测方法

风力发电机叶片开裂直接影响风力发电机运行,采用梯度提升决策树算法与基于lightGBM框架改进的梯度提升决策树算法对风力发电机叶片开裂进行预测。对比分析了预测准确度与可行性。基于lightGBM改进的梯度提升决策树算法分析的风力发电机运行数据得出的预测结果优于梯度提升决策树算法,且对于风力发电机叶片开裂预测准确度较高,并具有实用价值。同时该算法能够大幅降低样本中的无效数据,减少计算量。其独立特征合并能够使得划分点特征数量降低,提高风力发电机叶片开裂预测的准确性。最后,风力发电机叶片开裂预测实验结果表明,基于lightGBM改进的梯度提升决策树算法取得了更好的预测结果,计算量更小且能够准确预测风力发电机叶片开裂故障。     

小型风力发电机自动限速系统方案的研究

风向和风速时刻都变化的随意性和不稳定性给风能的开发利用带来了很多难题。当风速超过风力发电机的可利用范围后,会造成风力发电机叶片、发电机、塔架等部件的严重损坏。本文针对此问题以小型风力发电机为研究对象提出了一套自动限速方案。     

一种垂直轴风力发电机的结构设计

本文首先研究了垂直轴风力发电机的分类以及各种不同结构的优缺点,并在此基础上设计了一种新型的垂直轴风力发电机,该新型风力发电机提高了发电机的能量转换效率,同时具备了低风速启动的性能,占用空间体积较小,安全性高。     

风力热泵经济环保性能分析

建立了包括风力发电机模型、蓄电池模型、热泵模型、建筑物动态负荷计算模型及典型年气象数据库在内的风力热泵年度性能分析模型,以青岛地区一住宅用风力热泵为例进行了模拟研究,并分析了风力热泵的经济性、环保性及匹配性能.结果表明,风力热泵在满足住宅负荷要求的同时可有效减少市电需求以及温室气体和污染物排放量,具有良好的碳减排效果,而且多台小功率风力发电机并联比单台大功率风力发电机单独驱动的风力热泵的供冷供热年单位面积成本更低,经济性更好.     

兆瓦级永磁直驱风力发电机瞬态场分析

永磁直驱风力发电机是风力发电的中核心装备,其设计分析具有重要意义.分析了永磁同步电动机转子磁极结构和永磁材料性能,利用Ansoft软件对兆瓦级永磁直驱风力发电机进行瞬态场电磁分析.得到了空载、负载运行时永磁直驱风力发电机磁场分布.为永磁直驱风力发电机的设计提供有效参考.     

科学—技术互动视角下战略性新兴技术演进路径研究 ——以风力发电机技术为例

战略性新兴技术是我国大力培育和发展战略性新兴产业的重要支撑力量。从Web of Science的科学文献数据库和Derwent的专利文献数据库中,分别下载风力发电机技术领域在1980—2013年的科学和专利数据,通过科学计量和信息可视化技术,分别绘制风力发电机技术演进的科学知识图谱。挖掘风力发电机领域的关键技术及其演进,揭示该领域的科学和技术互动关系及其一般规律,并结合技术成长周期理论,梳理战略性新兴技术演进的关键路径。研究对我国战略性新兴产业的发展战略具有一定的实践指导意义。     

直驱轮式轴向磁场永磁风力发电机的研究

从降低成本、提高可靠性以及便于维护出发,提出了一种新型直驱轮式轴向磁场风力发电机组,将风力发电机、叶片支撑结构和叶片形成一个整体的紧凑型风力发电机组.分析了用软磁复合材料(SMC)材料作为轴向磁场风力发电机定子材质的可行性.对轮式轴向磁场永磁发电机关键部件进行了设计,对主轴和转子盘进行了结构分析.通过得到的受力图与计算结果,验证了各部件机械结构设计的合理性,为新型风力发电机的研发提供了研究基础.     

3.6 MW半直驱永磁风力发电机的研制

概述了半直驱永磁风力发电机的技术优势和基本特点,介绍了3.6 MW半直驱永磁风力发电机的主要技术参数和具体结构,详细分析了发电机各部件的结构特点、工艺及工装方案,提出了研制中遇到的问题及相应的解决措施,最终的电机试验证明了电机设计和工艺的有效性及合理性,为后续的系列开发及批量制造打下了良好的基础.     

电枢绕组断路故障对永磁风力发电机电磁场的影响

以一台1.5 MW、并联支路数为4的分数槽永磁风力发电机为例,建立了永磁风力发电机的二维场路耦合有限元电磁场计算模型,对比分析了永磁风力发电机带额定负载运行过程中,发生电枢绕组支路断路和单相断路两种断路故障对电机电磁场的影响.研究了两种断路故障下电机气隙磁密各次谐波、支路电流及转子表面所受电磁力密度的变化规律,为永磁同步风力发电机电枢绕组断路故障诊断提供了理论依据.     

风力发电机位移监测研究

为了保证风力发电机组可靠稳定运行,降低机组的运行维护成本,目前风电机组基本都安装了状态在线监测系统(CMS),国内对于风力发电机轴承、齿轮箱的振动监测技术日趋成熟,对风力发电机组的健康运行起到了一定的保障作用;但是引起风力发电机组振动的原因是复杂多样的,除去轴承、齿轮箱设备自身材质与加工质量原因,现场的安装、调试等因素也会引起风力发电机组的振动加剧。本文提出了一个全新的方式,通过对风力发电机组发电机位移的监测,定量研究风力发电机组安装、调试等因素对风力发电机组运行的影响。