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大于切出风速的大型风力机运行控制策略研究
  • ISSN号:1007-4708
  • 期刊名称:《计算力学学报》
  • 时间:0
  • 分类:O355[理学—流体力学;理学—力学] TK89[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
  • 作者机构:[1]河海大学能源与电气学院,南京211100, [2]南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室,南京210016
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2014CB046200); 中国博士后科学基金(2014M551495); 新能源发电与智能电网学科创新引智基地(B14022)资助项目
中文摘要:

运用非定常叶素动量(BEM)理论计算气动载荷,叠加重力载荷和惯性载荷,建立并数值求解全机动力学模型。基于快速非支配排序遗传算法(NSGA),在切出风速以上,优化得到变速变桨和定速变桨两种控制规律曲线,实现大型风力机在25m/s-40m/s风速之间正常运行的目的。比较两种控制策略的输出功率、风轮推力和转矩,得出变速变桨控制策略更适合于25m/s-40m/s之间风力机运行控制的结论。计算稳态工况时8种叶根载荷的极限值,由各载荷的变化趋势可知,Fy在25m/s之后增大9%,其他载荷均安全。

英文摘要:

The dynamic equation of wind turbines,in which the blade loads including the unsteady aerodynamic loads by using the blade element momentum(BEM)theory,the gravity loads and the inertial loads,is developed.The variable-speed variable-pitch and the constant-speed variable-pitch control strategies are studied for operation of the large-scale wind turbines above cut-out wind speeds.The pitch angle and rotor speed regular curves from 25 m/s to 40 m/s are obtained based on the fast and elitist non-dominated sorting genetic algorithm(NSGA).From the output electric power,rotor thrust and low speed shaft torque,it is clear that the variable-speed variable-pitch control strategy is more suitable for the wind turbine above cut-out wind speeds.Eight types of blade root ultimate loads under the steady cases are predicted.Fyincreases by 9% and other loads are safe by observing their variation trends.

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期刊信息
  • 《计算力学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中华人民共和国教育部
  • 主办单位:大连理工大学 中国力学学会
  • 主编:程耿东
  • 地址:辽宁省大连理工大学《计算力学学报》编辑部
  • 邮编:116024
  • 邮箱:jslxxb@dlut.edu.cn
  • 电话:0411-84708744 84709559
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4708
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1373/O3
  • 邮发代号:8-180
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵双效期刊,Ei Compenelex收录期刊,获2003年大连市期刊最佳印制奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:9563