风电场风机安装工程探讨

风电作为一种清洁的可再生能源,具有清洁无污染、可开发量大等优点,越来越受到世界各国的重视,在我国的应用也越来越广泛,近几年全国风电装机容量保持较快的增长。结合内蒙古某工程实例,描述了风电场工程风机安装前的准备工作和安装工序等,为其他风电工程的安装施工提供参考。     

风电场风机安装工程探讨

风电作为一种清洁的可再生能源,具有清洁无污染、可开发量大等优点,越来越受到世界各国的重视,在我国的应用也越来越广泛,近几年全国风电装机容量保持较快的增长。结合内蒙古某工程实例,描述了风电场工程风机安装前的准备工作和安装工序等,为其他风电工程的安装施工提供参考。     

贵州盘县四格风电场二期工程风机基础设计

贵州盘县四格风电场规划装机容量为2×47.5＋40MW,分三期开发建设,二期工程开发容量为47.5MW,场址位于盘县四格乡坡上草原牧场。本工程采用单机容量2500k W的发电机组,截至2011年,本工程是目前国内已建成并运行发电的最大单机容量的发电机组,风机基础的设计克服高原喀斯特岩溶山区及特殊的凝冻天气环境,结合工程实际特点,在传统的结构设计基础上,利用不同的软件进行拟合分析,提出最优的设计成果。     

东马坊风电场故障分析及策略研究

该文对华能宁武东马坊风电场自2013年7月以来的几次风机故障停机事故进行研究,通过理论分析和仿真计算得到电网侧17次和19次谐波含量高是造成此类停机事故的根本原因,并提出解决此类问题的策略。     

风机叶片真空系统布置的优化与应用

通过对某型号风机叶片真空系统布置的现状进行分析,提出了系列优化方案,并结合外界环境条件对各方案进行验证,掌握了不同温况下较为合理的真空系统布置工艺,并给出在推广中进一步优化的建议,对于企业降本增效、提升市场竞争力具有较高的应用价值。     

高强预应力混凝土（PHC）管桩在吉林长岭王子风电场风机基础中的应用

高强预应力混凝土管桩（PHC桩）具有单桩承载力高、抗弯抗裂性能好、质量稳定可靠、穿透力强、耐久性好、桩身耐锤击性好、施工方便快捷、低噪声、无污染、运输吊装方便、造价便宜等特点。本文结合吉林长岭风电场工程,从施工的角度总结PHC预应力管桩在施工方面的体会。     

基于尾流试验的风电场装机容量估算方法

结合对我国风电场装机容量的现状分析,指出风电场装机容量的确定受政策及主观因素影响较大,缺乏有效的技术手段支持。提出了一种装机容量估算的思路,即:以控制风电场平均尾流损失为目标,由风能资源决定风机排布,继而由风机排布来估算装机容量。为此,基于风机风能利用效率相近的特点,通过引入参考风机并进行尾流试验,给出了在不同风速下风电场风机的推荐排布方式,根据风机额定功率与直径平方的关系,得出了一定技术安装高度上单位面积区域内装机容量的估算方法。结合我国风能资源评估国家标准,给出了对应不同风功率密度等级的场址区域,其50 m高度上单位面积可装机容量的推荐值。提出的估算方法可为风电场建设前期进行装机规模的确定提供参考。     

市政道路雨水口布置的体会

市政道路排水系统的任务就是及时地汇集并排除降水形成的地面径流,消除地面积水对人们的影响和减少积水对路面及路基结构的破坏,雨水廿就是道路排水系统的重要构筑物。本文说明了影响雨水口设置的多种因素,从雨水口的形式,数量和布置位置等参数说明了市政工程设计中雨水口布置的常见方法。并以清远地区为实例说明了雨水口布置间距的计算方法。     

桂北山地风电场的鸟类撞击风机现象研究

随着对可再生清洁能源的需求增加,风电机的数量也快速增长,而风电机对鸟类造成的影响也越发明显,此情况也引起了生态学家与保护生物学家的关注.近年来的研究表明,风电机的存在会造成鸟类个体死亡以及种群数量、密度和多样性的降低.然而对于鸟类撞击风电机所造成死亡情况的研究仍有不足.笔者通过对目标风电场的风机平台进行实地寻检的方法取得研究区域内鸟类撞击风电机事件的数据;通过数据分析以及对计算过程进行修正的方式,对造成撞击事件发生的原因以及撞击概率进行调查研究,得出研究区域内鸟类撞击风电机的撞击率为18.75%,风电机对候鸟造成的影响较留鸟更大.     

变电站接地网不等间距和等间距布置比较

对变电站接地网水平地极采用不等间距布置法和等间距布置法进行比较研究,结果表明：与等间距布置法相比,不等间距布置法能使接地网电流分布密度、整体场强更均匀,接地电阻受地极间距影响小,而且整体投资更少、更经济。     

变频变压器在风电并网过程中的频率调整研究

变频变压器(variable frequency transformer,VFT)是一种串联型的灵活交流输电系统设备,也是一种新型智能电网设备.在过去几十年里,我国风力发电是增长最快的新兴可再生能源,但是对于风电并网时的电力系统频率稳定问题也引起了广泛的关注.本文介绍了VFT调节频率的基本原理和转子转速控制设计,并在PSCAD/EMDTC中构建了VFT与风电场的仿真互联模型,进行了对风电并网的仿真实验,着重分析了VFT稳定频率和调节频率的作用.结果表明VFT可以在风电并网中显著提高系统的暂态稳定水平,从而提高风电场的发电能力.     

大功率风电机组用轴承钢中非金属夹杂物特征及来源分析

采用非水溶液电解法萃取大功率风电机组用轴承钢轧材中的非金属夹杂物,结合SEM和EDS分析,对夹杂物的形貌、尺寸、成分及类型进行表征,并分析其可能来源。结果表明,该风电轴承钢轧材中非金属夹杂物主要包括Al-Ca-Si-Mg系氧化物和Al-Ca-Si-Mg系硫化物两大类;在钢中T[O]含量仅为0.0007%时,仍存在以SiO2为主的Al-Ca-Si-Mg系大型夹杂物。     

多目标大规模供水管网监测点的优化选址

针对供水管网水力模型中监测点布置的优化计算不易得到确定结果、运行数据不能完全代表管网状况的问题,提出反映管网节点水量和节点压力变化的节点覆盖水量和节点相关水压的多目标遗传算法,综合灵敏度分析、爆管分析,结合测压点布设原则、管网拓扑结构、水力计算结果最终确定测压点优化选址的方法。该方法用于城镇大规模实际管网中,采用管网节点中的0.3%个节点为水压监测点即可覆盖约45%的管网节点与43%的管网水量,通过与现有布设原则比较,发现其结果与布设原则匹配度较高。该方法提高了管网模型测压点的精度和准度,也代表了管网中水压变化和水量影响,可有效消除人为因素影响和提高监控管网漏水、爆管、能耗的效果。     

风力发电机组系统建模与仿真

为解决风力发电机组所受工况瞬态多变且工作环境恶劣影响,建模分析了复杂、多变量、非线性的不确定系统.用叶素动量理论进行编程并集成到MATLAB/SIMULINK中,进行风力发电机组的气动性能计算,电机部分也在MATLAB/SIMULINK中建模,从而提出了一种基于MATLAB的失速型风力发电机组的动态仿真模型,模型中考虑了风力发电机组各部件之间的耦合作用关系及电机对风轮转速的耦合影响.利用提出的MATLAB仿真模型,对某失速控制型600 kW风力发电机组进行了仿真计算,试验结果验证了该模型的正确性.该仿真模型可以用于对风力发电机组的进一步优化设计、优化控制.     

不同风速下风力机叶片的振动特性研究

针对风力机叶片在正常工况下运行时受到周期性的气动力导致叶片发生振动,降低叶片使用寿命的情况,研究了风力机叶片在不同风速下的振动特性。选取不同风速条件下的5种工况 (风速范围为15~40 m/s),选用CFD方法对NREL PHASE VI叶片进行模拟计算,获取不同风速下的振型和振动位移曲线。结果表明：叶片的主要振型是挥舞和摆振,高阶叶片振型存在着弯曲和扭转组合的复杂变形;来流速度从15 m/s增大到40 m/s时,叶片吸力面的压力分布不均匀性不断提高,来流速度为40 m/s时最大压力差值约达到3 000 Pa;来流速度为15 m/s时振幅最小为0.525 4 mm,来流速度为40 m/s时振幅最大,为3.628 2 mm,约是最小振幅的6.9倍;5种工况的振动曲线均呈现衰减趋势,叶片趋于稳定振动;当来流风速越大时,由来流风所产生的气动力对叶片的作用力越大,叶片的振幅呈现增大的趋势。研究结果可为风力机设计提供参考。     

液压传动型风能发电装置的马达速度特性

针对液压传动型风能发电装置的马达转速恒定输出问题,从提高风力发电机输出电压稳定性的角度出发,应用AMESim-Simulink联合仿真的方法,建立了风机模型、定量泵-变量马达液压系统数学模型,并应用模糊控制策略,定性地研究了该风力发电系统液压马达速度输出特性.研究结果表明:该新型发电系统在原理上可行;用液压系统取代传统的传动系统,通过调节模糊控制器,可实现马达稳定的速度输出,从而有利于提高发电机电压的稳定性.该研究内容为提高新型风力发电系统设计品质提供了参考依据.     

基于风速估计和风剪切的风力发电机组变桨距控制

为提高大型风力发电机组捕获风能的能力,改善其主要零部件受荷载情况,提出基于有效风速估计和风剪切的风力发电机组独立变桨距控制策略.以某5 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对传统统一变桨控制策略和独立变桨控制策略进行仿真比较.结果表明:相对于统一变桨距控制策略,独立变桨距控制策略不但能满足维持风力发电机组输出功率额定值稳定的要求,而且使发电机组主要零部件的受荷载情况得到明显改善.     

Darrieus风力机的动态气动性能实验方法

提出了一种可准确测量风力机动态驱动力矩的实验方法.该方法通过对风轮转速施加开环伺服控制,能够在不显著地引入力矩干扰的前提下,保证风力机运行在任意尖速比范围.通过设计合理的求导算法求取准确的加速度数据,以计算惯性力矩并实现动态空气动力矩的准确测量.针对该方法存在的尖速比波动问题,进行了误差分析,确立了数据处理中合理的尖速比取值方式,以降低尖速比波动对实验结果的影响.进行了定桨下的叶片气动驱动力测量实验,测得了驱动力随转速和偏桨的变化曲线,其变化趋势与现有理论结果和仿真分析结果大体一致,从整体趋势的角度验证了本文方法的可行性.     

串列风力机尾流场的实验研究

为了合理的布置风力机,尽量减小风力机尾流的影响,提高风电场的效率,同时为大型风力机的尾流场研究提供参考依据.利用轴流式风机提供来流风速,使用压差式精密风速仪和手持风速仪对两台串列风力机的尾流场进行实验研究,获得尾流区域的速度场、压力场及诱导速度场的分布规律.结果表明,上风向风力机的尾流对下风向风力机的功率有很大的影响,随着串列间距的增大,影响逐渐减小.对于无下风向风力机时,在同一测量断面处的风速随着半径的增大而逐渐减小.而在不同测量断面处,随着测量间距的增大,速度也逐渐减小.对于有下风向风力机时,在同一测量断面处的风速随着测量半径的增大先增大后逐渐减小.对于不同测量断面,随着测量间距和串列间距的增大,在同一角度的速度的变化趋势逐渐减缓.通过尾流的诱导速度曲线可以发现,在同一测量断面处的诱导速度随测量半径的增大呈下降趋势.而对于不同截面,同一角度的诱导速度曲线会相互交叉.     

风力发电机齿轮箱加速疲劳试验技术分析

针对风力发电机齿轮箱的高可靠性要求,提出了一种加速疲劳试验技术方法来验证齿轮箱的疲劳可靠性.根据齿轮箱的设计载荷谱,推导了其主要零件在寿命周期内的等效栽荷和应力循环次数;应用Miner线性累积疲劳损伤理论,计算了齿轮和轴承在设计寿命周期内的疲劳损伤度;采用线性强化载荷谱的方法建立了风电齿轮箱加速疲劳试验载荷谱,结果在大约800 h左右就验证了齿轮箱的疲劳可靠性.