基于TMD控制的浮式风力机稳定性研究

针对浮式风力机受到各种复杂载荷而产生的稳定性问题,通过在5 MW Barge风力机机舱内配置调谐阻尼质量器(TMD),利用FAST模拟结构的动力特性,研究TMD对海上浮式风力机平台运动特性、塔顶位移以及塔架根部载荷的控制效果.此外,基于遗传算法对TMD结构参数进行优化,并比较了在无控制、无优化TMD控制以及优化TMD控...     

海上舷梯末端点位置终端滑模镇定控制

针对海上舷梯末端点位置镇定控制问题，通过运动学反解，计算出补偿海浪引起的船舶摇荡运动对舷梯末端点位置的扰动，保证舷梯末端点位置在惯性坐标系下保持不变的舷梯关节期望位置；综合考虑舷梯动力学模型参数不确定及海浪引起的船舶摇荡运动对舷梯的扰动力，构造扩张状态观测器(ESO),估计由参数不确定及海浪引起的船舶摇荡运动对舷梯的扰动力组成的总扰动；进一步，设计基于ESO的终端滑模关节位置跟踪控制律，保证舷梯的关节位置跟踪其期望位置。理论分析证明了所构造的ESO的状态估计误差有界和所设计的基于ESO的终端滑模控制律使舷梯的关节位置跟踪误差在有限时间内收敛至零，从而保证舷梯末端点位置在惯性坐标系下保持不变。仿真结果验证了设计控制律的有效性。     

海上油气田伴生气产量的修正及其意义

海上油气田普遍使用油气计量分离器对油井的伴生气进行计量，但此方法往往忽略了溶解在原油中的伴生天然气，以至上游计量结果难以真实有效地反映实际伴生气产量，与下游终端接收的天然气产量存在较大的误差。而由于伴生气计量结果较实际偏低，将有可能出现混输海管和生产处理设备超设计情况而不自知，存在安全隐患。通过文献调研得到天然气溶解度在不同压力及温度下的关系式，用于计算在油气计量分离器运行工况下伴生天然气在原油中的溶解度，进而得到溶解在原油中伴生天然气体积，并通过计算结果对伴生天然气产量系数进行修正，从而更为准确地反映实际伴生气产量。     

海上风电柔直输电系统黑启动研究进展

随着绿色能源的快速发展，海上风电场的规模也越来越大，同时柔性直流也是海上风电场对外传输电能的主要方式。海上风电柔直输电系统在遇日常或故障检修后，需要由换流站等独立完成系统的黑启动。本研究从系统黑启动电源的选择、风电场和换流站的启动方式展开，总结出一种适用于海上风电柔性直流输电系统的黑启动策略，并归纳分析了系统启动过程中注意事项及难点，最后提出系统黑启动的未来发展方向，为今后海上风电柔直输电系统黑启动的研究和应用提供参考。     

海上风电直流汇集变换器改进型控制策略研究

针对IPOS-DAB变换器在传统的输入均流下垂控制策略中存在的静态偏差问题,提出了一种改进的输入均流下垂控制策略。根据传统的输入均流下垂控制策略存在静态偏差的原因,在传统的输入均流下垂环节,引入模块输入电流均值来减小输出电压跌落,从而在实现各模块均压/均流的同时,减小了系统的静态偏差;最后通过MATLAB/Simulink进行仿真验证,结果表明,改进后的输入均流下垂控制策略在输入电压发生突变、输出负载突变,以及电感参数不同的情况下,圴能使系统正常稳定地运行,并具有优良的均压效果。     

海上无人平台基座式起重机远程操控系统的研究与应用

为进一步提高海上无人平台管理效率及人员登临的便利性，通过对其起重机远程操控系统的研究，开发形成了一套完整的技术方案，并成功应用于渤海油田。经现场应用验证，该系统能够有效提高海上无人平台人员及物资交换的效率，切实降低了人力负荷。     

考虑尾流效应的分频海上风电系统有功功率控制策略

为保证分频海上风电系统在每个分配周期内功率指令的准确、可靠响应，该文分析了尾流效应对风电机组有功调节能力和功率指令响应持续性的影响，提出了一种基于有功功率闭环的优化分配策略。在优化过程中引入尾流模型和闭环反馈控制。SimWindFarm仿真结果显示，该文闭环控制方法和传统比例分配方法的结果比较：通过在优化模型中引入尾流模型，能够更准确地计算各台机组的有功调节能力，保证功率指令分配的合理性；设计了基于有功功率闭环的反馈控制器，能够及时地对机组出现的功率跌落做出调整，提高了分频海上风电系统功率指令响应的可靠性；能够更好地适应湍流风速变化场景，保证分频海上风电系统出力满足电网调度需求。     

基于ALE的充气式海上围栏系统气囊单元优化设计

针对充气式海上围栏系统的气囊单元选型，在单层单气室气囊的基础上提出单层多气室气囊、双层多气室气囊两种改进型，建立静水海域中小艇以10、20、30 m/s的初速度垂直撞击气囊中部3种典型拦截场景.基于任意拉格朗日-欧拉(ALE)算法，应用有限元软件LS-DYNA进行数值模拟，通过小艇的最大碰撞力、最大反向加速度、单元失效比等数据，分析单层单气室气囊、单层多气室气囊、双层多气室气囊3种气囊单元对来袭小艇的拦截效果，发现双层多气室气囊的拦截能力最强.借助正交试验进一步优化双层多气室气囊的设计参数.通过优化后的结果发现，优化后的双层多气室气囊的最大碰撞力相比原设计方案提高了9%,显著提高了气囊的拦截能力.