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翼型弯度对风力机性能的影响

动力工程 2007年第1期27卷 136-139页

作者：申振华于国亮沈阳航空工业学院沈阳110034

传统的水平轴风力机一直在沿用螺旋桨，并使用“压气机”类叶片的叶型，故作功能力不高。将目前广泛使用的风力机桨叶翼型FFA-W3-211的弯度加大，一是在其尾缘加装高度为4％弦长的格尼（Gumey）襟翼；另一是改变压力面的形状，显著增加... 详细信息

传统的水平轴风力机一直在沿用螺旋桨，并使用“压气机”类叶片的叶型，故作功能力不高。将目前广泛使用的风力机桨叶翼型FFA-W3-211的弯度加大，一是在其尾缘加装高度为4％弦长的格尼（Gumey）襟翼；另一是改变压力面的形状，显著增加其弯度。并在小型低速风洞中对装有不扭曲直桨叶的风力机模型进行了一系列对比吹风实验，风速范围8～15m／s，安装角6°-14°。实验结果表明，在各种条件下，风力机的风能利用系数依次为：装了大弯度翼型的桨叶、格尼襟翼和原型直桨叶风力机。

关键词：能源系统工程水平轴风力机风能利用系数翼型弯度格尼襟翼

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风速不确定性对风力机气动力影响量化研究

力学学报 2020年第1期52卷 51-59页

作者：唐新姿王效禹袁可人彭锐涛湘潭大学机械工程学院湖南湘潭411105

风力机气动力学一直是国内外研究的热点课题之一.目前相关研究大都是基于确定性工况条件,但因风力机常年工作在自然来流复杂环境,风速随机波动致使风电系统呈现不确定性,对电网稳定性带来巨大挑战,因此进行不确定风速条件下风力机气动... 详细信息

风力机气动力学一直是国内外研究的热点课题之一.目前相关研究大都是基于确定性工况条件,但因风力机常年工作在自然来流复杂环境,风速随机波动致使风电系统呈现不确定性,对电网稳定性带来巨大挑战,因此进行不确定风速条件下风力机气动力学研究具有重要意义.为揭示不确定性对风力机流场影响机理并明确其对气动力的影响程度,本文提出一种风力机不确定空气动力学分析方法,基于修正叶素动量理论和非嵌入式概率配置点法,建立水平轴风力机不确定性空气动力学响应模型;以NREL Phase VI S809风力机叶轮为研究对象,基于该模型提取风力机输出随机响应信息,量化不确定风速对风力机风轮功率、推力、叶片挥舞弯矩和摆振弯矩的影响程度;通过分析流动诱导因子不确定性在叶片展长方向上的分布规律,揭示不确定因素在风力机本体上的传播机制,为风电系统设计及应用提供理论依据和重要参考.结果表明,风速波动对风力机功率和气动力影响显著,高斯风速标准差由0.05倍增大至0.15倍均值,功率和推力最大波动幅度分别由13.44%和8.00%增大至35.11%和22.02%,叶片挥舞弯矩和摆振弯矩最大波动幅度分别由7.20%和12.84%增大至19.90%和33.49%.来流风速不确定性导致叶片根部位置气流明显波动,可以考虑在该部分采取流动控制措施降低叶片对风速不确定性的敏感程度.

关键词：风力机不确定性非嵌入式概率配置点法叶素动量理论风能利用系数

基于运行数据和高斯过程回归的风电机组发电性能分析与监测

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电力自动化设备 2016年第8期36卷 10-15,25页

作者：郭鹏姜漫利李航涛华北电力大学控制与计算机工程学院北京102206

采用SCADA运行数据,结合风电机组的运行原理,详细分析了对发电性能有密切影响的因素,包括环境因素及机组各个子部件如变桨系统、偏航系统、控制系统的运行状态。采用适合风电机组运行数据强随机性和高噪声特点的高斯过程回归方法建立了... 详细信息

采用SCADA运行数据,结合风电机组的运行原理,详细分析了对发电性能有密切影响的因素,包括环境因素及机组各个子部件如变桨系统、偏航系统、控制系统的运行状态。采用适合风电机组运行数据强随机性和高噪声特点的高斯过程回归方法建立了发电性能模型。该模型表征了机组发电性能正常时风能利用系数与其影响因素之间的复杂关系,将实时运行数据作为发电性能模型输入,通过分析模型预测残差能够实时监测风电机组发电性能的异常变化。通过风电场实际运行数据仿真,验证了所提方法的可行性。

关键词：风电机组发电性能监测风能利用系数高斯过程回归 SCADA运行数据

600W浓缩风能型风力发电机输出特性实验与研究

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太阳能学报 2013年第10期34卷 1720-1723页

作者：辛海升田德陈松利韩巧丽内蒙古农业大学能源与交通工程学院呼和浩特010018 新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学) 北京102206

以600W浓缩风能型风力发电机和普通型风力发电机为研究对象,通过实验研究和理论计算的方法,对两种类型风力发电机的输出功率、噪声和风能利用系数进行实验验证与理论分析。研究结果表明:当自然风速为9.4m/s时,机组功率达到794.08W,是普... 详细信息

以600W浓缩风能型风力发电机和普通型风力发电机为研究对象,通过实验研究和理论计算的方法,对两种类型风力发电机的输出功率、噪声和风能利用系数进行实验验证与理论分析。研究结果表明:当自然风速为9.4m/s时,机组功率达到794.08W,是普通型风力发电机的1.33倍,风能利用系数为0.571,运行效果良好。与600W普通型风力发电机组相比起动风速低,风轮直径较小,风能利用系数较高,噪声低和能够自动限速。

关键词：浓缩风能风力发电机输出功率风能利用系数噪声

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水平轴风力机的推力型工作原理

太阳能学报 2006年第7期27卷 709-712页

作者：申振华蒋志军沈阳航空工业学院沈阳110034

在水平轴风力机升力型工作原理的基础上提出一种新的推力型工作原理,提供一项显著提高风力机风能利用系数的桨尖喷气技术,即充分利用传统升力型风力机风轮旋转离心力在除去整流罩的空心轮毂内产生的低压,将轮毂前方的气体吸入,并通过中... 详细信息

在水平轴风力机升力型工作原理的基础上提出一种新的推力型工作原理,提供一项显著提高风力机风能利用系数的桨尖喷气技术,即充分利用传统升力型风力机风轮旋转离心力在除去整流罩的空心轮毂内产生的低压,将轮毂前方的气体吸入,并通过中空的桨叶,再从桨尖处预先设置的切向孔中与旋转方向反向喷出,从而产生推动风轮旋转的“辅助”转矩,并使发电量和风能利用系数大大提高。大量的风洞对比实验证明,桨尖喷气技术可以提高风力机输出功率30%以上。

关键词：风力机风能利用系数推力喷气升力

基于正交试验凹槽-襟翼垂直轴风力机数值研究

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太阳能学报 2023年第5期44卷 294-301页

作者：李根刘青松李春缪维跑岳敏楠上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 上海市动力工程多相流动与传热重点实验室上海200093

为改善垂直轴风力机气动特性,对凹槽-襟翼开展研究。以NACA0021翼型为研究对象,采用正交试验设计对格尼襟翼高度、格尼襟翼位置及凹槽直径等参数进行组合,通过数值计算对垂直轴风力机气动性能与流场结构进行研究,分析凹槽-襟翼流动控制... 详细信息

为改善垂直轴风力机气动特性,对凹槽-襟翼开展研究。以NACA0021翼型为研究对象,采用正交试验设计对格尼襟翼高度、格尼襟翼位置及凹槽直径等参数进行组合,通过数值计算对垂直轴风力机气动性能与流场结构进行研究,分析凹槽-襟翼流动控制机理及对垂直轴风力机的作用效果。结果表明:格尼襟翼高度是影响垂直轴气动性能的主要因素,且襟翼高度为1.75%c、位置为1.50c及凹槽直径为1.50%c时效果最佳;同时,凹槽-襟翼通过改变尾缘库塔条件以加速翼型吸力面流体流动,从而改善流动分离,增加翼型表面压差,提高垂直轴风力机气动性能;凹槽-襟翼在低尖速比时对垂直轴风力机作用效果较明显,当尖速比为2.33时,凹槽-襟翼垂直轴风力机平均风能利用系数较原始翼型最大可提高35.82%。

关键词：垂直轴风力机凹槽-襟翼流动控制尖速比风能利用系数

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考虑风速的风电场等值方法

电力自动化设备 2013年第1期33卷 121-123,159页

作者：李洪美万秋兰向昌明东南大学电气工程学院江苏南京210096 徐州师范大学电气工程及自动化学院江苏徐州221116 江苏方天电力技术有限公司江苏南京211102

基于对风电场输出功率与输入风速关系的分析,提出了考虑风速的风电场等值方法。该方法考虑了风电机组在不同风速情况下风能利用系数不同的特点,将风能利用系数描述为风速的分段函数并将其作为权值对风速加权等值。对所提等值方法与传统... 详细信息

基于对风电场输出功率与输入风速关系的分析,提出了考虑风速的风电场等值方法。该方法考虑了风电机组在不同风速情况下风能利用系数不同的特点,将风能利用系数描述为风速的分段函数并将其作为权值对风速加权等值。对所提等值方法与传统的不考虑风能利用系数差异的等值方法进行了仿真比较,结果表明所提等值方法较传统等值方法等值误差更小。

关键词：风速等值双馈风电机组风能利用系数风电场

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分频风力发电系统最优功率输出控制

电力自动化设备 2010年第6期30卷 6-10页

作者：朱卫平王秀丽王锡凡西安交通大学电气工程学院陕西西安710049

对变速变频(VSVF)运行的分频异步风力发电系统进行无风速检测的最优功率输出控制策略进行了研究。将转子磁链定向的矢量控制技术应用于异步风力发电机,通过控制异步风力发电机电磁转矩来调节风力发电机组的转子转速,控制风力机组的风能... 详细信息

对变速变频(VSVF)运行的分频异步风力发电系统进行无风速检测的最优功率输出控制策略进行了研究。将转子磁链定向的矢量控制技术应用于异步风力发电机,通过控制异步风力发电机电磁转矩来调节风力发电机组的转子转速,控制风力机组的风能利用系数;在PSCAD/EMTDC中建立了分频异步风力发电系统的模型,计及了尾流效应;并对最优风能捕获和最优功率输出这2种控制策略进行对比分析。通过仿真算例进行了验证,结果表明,在自然风速波动的情况下,采用最优输出功率控制,可以有效地减小风力发电机组转轴机械应力以及输出功率的波动,提高输出功率的质量。

关键词：风能利用系数异步发电机变速变频尾流效应控制策略

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风电经分频输电装置接入系统研究

电力系统自动化 2008年第4期32卷 59-63页

作者：迟方德王锡凡王秀丽西安交通大学电气工程学院陕西省西安市710049

基于分频输电理论,提出了一种全新的风力发电馈网方式——风电场经分频输电装置接入系统方式。该方式将风电场中所有风力发电机组发出的变化的低频电能通过控制系统收集到一起,经过远距离输电后再经过分频输电装置统一接入负荷中心。该... 详细信息

基于分频输电理论,提出了一种全新的风力发电馈网方式——风电场经分频输电装置接入系统方式。该方式将风电场中所有风力发电机组发出的变化的低频电能通过控制系统收集到一起,经过远距离输电后再经过分频输电装置统一接入负荷中心。该方式通过降低输电频率来减少输电线路的电抗以及减少齿轮箱的增速比,提高了效率、减少了投资。算例以某实际风电场为例,分析了变速变频方式下风力发电机组的特性,与恒速恒频方式相比,该方式有效地提高了风力机的输出功率。

关键词：风电分频输电变速变频风能利用系数