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存在轴向分布不平衡质量多盘拉杆转子非线性动力学特性

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噪声与振动控制 2022年第4期42卷 74-79,239页

作者：赵立张昊随柳亦兵周超华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

多级透平叶片故障是燃气轮机气路故障的主要模式,叶片故障表现为质量在轴向分布不均匀。对存在轴向分布不平衡质量的多盘拉杆转子动力学特性展开研究,使用集中质量法建立了四盘拉杆转子模型,采用不同盘上的质量不平衡模拟不同部位的叶... 详细信息

多级透平叶片故障是燃气轮机气路故障的主要模式,叶片故障表现为质量在轴向分布不均匀。对存在轴向分布不平衡质量的多盘拉杆转子动力学特性展开研究,使用集中质量法建立了四盘拉杆转子模型,采用不同盘上的质量不平衡模拟不同部位的叶片故障,并考虑油膜力与轮盘接触效应等非线性因素。使用四阶龙格-库塔法对模型进行求解,得出轴承处的频谱、轴心轨迹等曲线图。分析不同转速下当转子两个盘上存在叶片故障时,故障位置对转子动力学特性的影响,结果表明当两个盘故障位置发生变化时,轴承频谱、轴心轨迹和相位差的变化具有一定规律性。此结果能为燃机转子的状态监测和故障诊断提供一定的理论依据。

关键词：振动民波不平衡质量拉杆转子叶片故障接触效应非线性

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飞轮储能辅助风电一次调频仿真分析

储能科学与技术 2023年第1期12卷 172-179页

作者：陈俊涛王亚军宋顺一曲文浩柳亦兵华北电力大学先进飞轮储能技术研究中心北京102206 深能南京能源控股有限公司江苏南京210000

随着风电比重的迅速增加,电力系统的频率稳定性问题也愈加严重。基于Matlab/simulink仿真研究在一定风电渗透率的区域电网中,采用飞轮储能辅助风电进行一次调频的作用和效果。首先,采用简化的线性频率控制建立飞轮储能辅助风电一次调频... 详细信息

随着风电比重的迅速增加,电力系统的频率稳定性问题也愈加严重。基于Matlab/simulink仿真研究在一定风电渗透率的区域电网中,采用飞轮储能辅助风电进行一次调频的作用和效果。首先,采用简化的线性频率控制建立飞轮储能辅助风电一次调频控制模型,根据传递函数分析飞轮储能参与一次调频的频率特性,然后在负荷功率发生阶跃扰动和连续扰动的情况下,通过时域仿真对区域电网频率特性进行仿真论证,通过对比得出结论,配置一定比例的飞轮储能系统可以迅速响应频率偏差信号,在一次调频仿真过程中系统最大频率偏差以及稳态偏差都得以减少,满足电力系统的性能指标要求,有效提高系统的频率质量。

关键词：飞轮储能风电机组频率特性一次调频

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风力发电控制问题综述

中国电力 2005年第4期38卷 70-74页

作者：徐大平张新房柳亦兵华北电力大学控制科学与工程学院北京102206

论述风力发电机组在提高机组容量、改进功率调节方式、变速恒频运行、发电机和电力电子技术等方面的进展。由于风能的能量密度低,具有不稳定性和随机性,控制技术是大型风力发电机组安全高效运行的关键。分析大型风力发电机组的动态特性... 详细信息

论述风力发电机组在提高机组容量、改进功率调节方式、变速恒频运行、发电机和电力电子技术等方面的进展。由于风能的能量密度低,具有不稳定性和随机性,控制技术是大型风力发电机组安全高效运行的关键。分析大型风力发电机组的动态特性,如强非线性、运行工况的频繁随机切换、定桨距风轮空气动力学的不稳定性、有效风速的不可测性和干扰因素多等特点。机组控制系统的基本目标分为4个层次:保证可靠运行、获取最大能量、提供优质电力、延长机组寿命。基于线性化模型的控制方法对于风电系统并不适用,论述对风力发电机组具有较好控制性能的智能控制。该方法是研究风力机控制问题的重要途径之一。

关键词：风力发电风电机组控制系统动态特性智能控制

飞轮用永磁悬浮轴承的磁路设计及磁力解析模型

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储能科学与技术 2022年第5期11卷 1437-1445页

作者：高峻泽柳亦兵周传迪何海婷武鑫华北电力大学北京102206

飞轮储能以其突出优势广泛应用于电网调频领域,为进一步提升飞轮储能技术的能量密度和功率密度,飞轮储能转子趋向于重型化、高速化,其通常采用磁悬浮轴承进行轴向卸载,而大承载力、高安全性、低损耗能的永磁轴承设计是关键技术。目前研... 详细信息

飞轮储能以其突出优势广泛应用于电网调频领域,为进一步提升飞轮储能技术的能量密度和功率密度,飞轮储能转子趋向于重型化、高速化,其通常采用磁悬浮轴承进行轴向卸载,而大承载力、高安全性、低损耗能的永磁轴承设计是关键技术。目前研究的双环、多环和Halbach阵列的永磁轴承卸载结构,在长期高速旋转下存在着与转子固联的动磁环材料会出现强度不够的突出问题,因此本文提出一种单环吸力型轴向永磁轴承拓扑结构。以3种拓扑结构中的1种为设计示例,充分利用磁能、节省用材为设计要求,基于基尔霍夫两大定律确定了单环吸力型轴向永磁轴承的结构参数,在考虑边缘磁通效应的影响下,利用磁场分割法对各部分磁通进行了精确划分,建立了等效磁路模型,依据虚位移法推导出了轴向承载力和轴向静刚度的解析计算模型,并采用有限元方法对所建立的解析模型进行了验证,结果吻合良好,为永磁轴承的设计与后续飞轮动力学分析提供了理论依据。

关键词：飞轮储能轴向永磁轴承等效磁路模型数学解析模型漏磁系数

飞轮储能虚拟同步机动态特性及对电力系统频率的改善分析

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储能科学与技术 2023年第6期12卷 1920-1927页

作者：左兴龙柳亦兵秦润曲文浩滕伟华北电力大学先进飞轮储能技术研究中心北京102206 深能南京能源控股有限公司江苏南京210000

“双碳”目标提出后,可再生能源发电持续增加,传统火电机组占比下降,电力系统惯量降低,频率安全面临挑战。飞轮储能虚拟同步机(VSG)具备快速响应和惯量支撑能力,能够改善电力系统频率特性。本工作首先建立飞轮储能VSG模型,分析其在不同... 详细信息

“双碳”目标提出后,可再生能源发电持续增加,传统火电机组占比下降,电力系统惯量降低,频率安全面临挑战。飞轮储能虚拟同步机(VSG)具备快速响应和惯量支撑能力,能够改善电力系统频率特性。本工作首先建立飞轮储能VSG模型,分析其在不同阻尼状态下的动态响应特性,验证了飞轮储能VSG的惯量和快速响应优势,并确定2.5 MW/0.5 MWh飞轮储能阵列VSG的最佳控制参数。随后建立含飞轮储能VSG的电力系统频率响应扩展模型,阐述飞轮储能VSG的惯性响应和调频能力,并在Matlab/Simulink环境中对某区域电力系统进行仿真分析,验证飞轮储能VSG调频辅助和惯量支撑作用,能够抑制电力系统在功率扰动时的频率跌落,抬升频率最低点,改善电力系统频率恶化现状。

关键词：飞轮储能虚拟同步机惯量频率特性

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基于二次参数化技术的风电机组序列化建模

图学学报 2012年第3期33卷 129-134页

作者：高青风孙振兴滕伟柳亦兵华北电力大学能源动力与机械工程学院北京102206

针对常规建模方法在庞大复杂风电机组应用上的不足,在建立单台风电机组全参数化模型的基础上,以风电机组序列整体为研究对象,根据同序列不同功率机组之间各零部件设计参数变化规律,研究应用二次参数化技术和参数序列化方法实现了高效的... 详细信息

针对常规建模方法在庞大复杂风电机组应用上的不足,在建立单台风电机组全参数化模型的基础上,以风电机组序列整体为研究对象,根据同序列不同功率机组之间各零部件设计参数变化规律,研究应用二次参数化技术和参数序列化方法实现了高效的风电机组模型建立与管理;并结合三维模型参数驱动技术,研发了风电机组序列建模系统,可有效减少建模和造型工作量、降低设计失误率、提高设计效率,验证了该建模方法的正确性与合理性。

关键词：计算机应用风电机组二次参数化序列化建模

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大型变速风力发电机组的自适应模糊控制

系统仿真学报 2004年第3期16卷 573-577页

作者：张新房徐大平吕跃刚柳亦兵华北电力大学自动化系北京102206

控制技术是风力发电机组安全高效运行的关键。风力发电机组是复杂多变量非线性系统,具有不确定性和多干扰等特点。本文提出使用模糊逻辑推理系统得到低风速时的发电机参考转速,该方法无需测量风速,避免了风速测量的不精确性。根据机组... 详细信息

控制技术是风力发电机组安全高效运行的关键。风力发电机组是复杂多变量非线性系统,具有不确定性和多干扰等特点。本文提出使用模糊逻辑推理系统得到低风速时的发电机参考转速,该方法无需测量风速,避免了风速测量的不精确性。根据机组的运动方程,采用最近邻聚类学习算法建立发电机电磁转矩自适应最优模糊控制,低风速时获得最大风能利用系数。算法综合考虑风力发电机组的机械特性和电气特性,系统辨识作为控制算法的一部分自动执行。高风速时,变论域自适应模糊控制器控制桨距角,机组能准确地保持在额定功率发电。仿真结果表明了本文提出方法的有效性。

关键词：风力发电机纽变速控制变桨距控制自适应最优模糊系统模糊逻辑推理系统变论域

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火电厂励磁机组噪声特性的偏相干分析

华北电力大学学报(自然科学版) 1988年第2期 41-46页

作者：柳亦兵杜永祚陈彭华北电力学院机械系

偏相干分析方法应用于在多声源环境中进行声源识別的问题具有独特优点。本文针对火电厂励磁机组声源复杂的特点,通过应用偏相干方法,建立合理的励磁机组噪声辐射多输入单输出系统物理模型,对励磁机组噪声进行分析,识别出产生噪声的主要... 详细信息

偏相干分析方法应用于在多声源环境中进行声源识別的问题具有独特优点。本文针对火电厂励磁机组声源复杂的特点,通过应用偏相干方法,建立合理的励磁机组噪声辐射多输入单输出系统物理模型,对励磁机组噪声进行分析,识别出产生噪声的主要声源及其大小,得出了满意的分析结果。为火电厂励磁机组的噪声治理提供了依据。

关键词：励磁机组噪声偏相干分析

海上风电机组DeepCWind平台系泊缆布置及断裂仿真分析

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科学技术与工程 2023年第6期23卷 2419-2427页

作者：黄心伟柳亦兵刘剑韬滕伟华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206

以NREL 5 MW风电机组和OC4-DeepCWind半潜式浮式平台为研究对象,运用ANSYS/AQWA水动力分析软件和OPENFAST仿真分析软件进行风电机组气动、水动和系泊系统的时域耦合运动分析,研究不同系泊缆数量、角度布置形式及系泊缆断裂等因素对浮式... 详细信息

以NREL 5 MW风电机组和OC4-DeepCWind半潜式浮式平台为研究对象,运用ANSYS/AQWA水动力分析软件和OPENFAST仿真分析软件进行风电机组气动、水动和系泊系统的时域耦合运动分析,研究不同系泊缆数量、角度布置形式及系泊缆断裂等因素对浮式风电机组动态响应和系泊缆张力的影响。结果表明:增大系泊缆的布置角度可提高浮式风电机组平台的稳定性,但同时增大了系泊缆张力,导致安全系数降低;迎浪侧系泊缆断裂瞬态情况下,浮式平台产生明显的运动响应波动,系泊缆布置角度的增大使浮式平台的稳定性急剧降低。

关键词：海上风电机组半潜式浮式平台系泊系统动态响应安全系数