风力发电总装机的相关论文

摘 要风力发电总装机的动力学解析一般是基于具体共振以及平稳性而开展。当风力涡轮机在自然风环境中运作时，由于此设备叶片上的空气动力、惯性力以及弹力出现交变载荷。弹性振动体叶片和塔架两者之间会出现耦合振动。假定外部激振力和内部固有频率一样，此时会出现共振现象，进而对风力发电机组造成很大的毁坏。因此，为了消除共振，系统固有频率的频率应通过系统固有频率来避免。经过查找众多研究信息，深入探讨叶片转动和塔架弯曲的耦合振动，且分析方位角p的作用。此时风轮旋转部分的划分，并对不旋转塔架开展分析。采用模态研究方式来创建转子轮毂与机组塔架的运动方程式。此后，在轮毂与塔架变形一样的时候，采用耦合上述运动方程，创建转子/塔架系统的运动方程。在创建此模型的时候，在一定程度上简化叶片与塔架模型，且寻找确定塔的等效刚度和等效半径的有效办法。对沈阳工业大学的1 MWS ut - 1000模型进行了分析和验证,得到了系统的固有频率。结果表明，该装置的励磁频率与风力机的励磁频率不一致，响应曲线表明该装置运行平稳。叶片、轮、舱室质量与塔架结构被当做是风力涡轮机原本就具备的频率影响关系。为了验证j，SUT - 1000模型分析的准确性，采用叶片风力机相关设计工具与ANSYS通用有限元研究软件开展统计。不同方式统计结论大致类似。利用上述研究。风力发电机机的自主设计开发过程、风力机转子/塔架系统的稳定性分析、风力机整体性能的提高和整体高效设计具有关键的理论与实践价值。关键词：风力发电机组，共振，模态分析法，固有频率AbstractDynamic analysis of total wind power installation is generally based on specific resonance and smoothness. When the wind turbine is operating in the natural wind environment, the alternating load occurs due to the aerodynamic, inertial and elastic forces on the blades of this device. Coupling vibration will occur between the blade and tower of elastic vibrator. Assuming that the frequency of external exciting force is the same as its natural frequency, resonance phenomenon will appear at this time, which will further cause great damage to the wind turbine. Therefore, in order to eliminate resonance, the frequency of the natural frequency of the system should be avoided by the natural frequency of the system.By looking up numerous research information, the coupling vibration between blade rotation and tower bending is deeply discussed, and the effect of azimuth p is analyzed. At this time, the rotating part of the wind wheel is divided and the non-rotating tower is analyzed. Modal research method is adopted to create the equations of motion of rotor hub and unit tower. Thereafter, when the hub is deformed as the tower, the equations of motion of the rotor / tower system are created by coupling the above equations of motion.When creating this model, the blade and tower models are simplified to some extent, and effective methods to determine the equivalent stiffness and radius of the tower are found. The 1 MWS ut - 1000 model of Shenyang university of technology is analyzed and verified, and the natural frequency of the system is obtained. The results show that the excitation frequency of this device is not consistent with that of wind turbine, and the response curve indicates that this device runs smoothly. The quality of blades, wheels and cabins and the tower structure are regarded as the inherent frequency influence relations of wind turbines.In order to verify the accuracy of j, SUT - 1000 model analysis, the related design tools of blade wind turbine and ANSYS general finite element research software were used to carry out statistics. The statistical conclusions of different ways are similar. Using the above research. The independent design and development process of wind turbine, the stability analysis of wind turbine rotor / tower system, the improvement of overall performance of wind turbine and the overall high-efficiency design have key theoretical and practical values.Key Words Wind Turbine, Resonance, Modal Analysis, Natural Frequency目 录 摘 要1Abstract21前言31.1风力发电机组发展现状和趋势312风力发电机组的动态特性413国内外风力发电机组动力学研究现状5131国外风力发电机组动力学研究现状5132国内风力发电机组动力学研究现状714风力发电机组设计软件现状715本课题的来源、意义及研究内容8151课题的来源8152选题的意义8153课题主要研究内容82风力发电机组的载荷分析921载荷分类和来源9211载荷分类9212负载来源1022载荷的确定方法11221叶素理论11222塔影效应模型12223风力发电机组主要载荷的确定方法133基于BIaded软件的动态计算1431模型建立1532计算结果164风轮转子塔架系统的建模与稳定性分1941模态分析法1942坐标系的建立2043系统的稳定性分析2144影响系统稳定性的因素226结论与展望2561研究工作总结2562工作展望251前言伴随经济与科技的发展以及创新水平的提高，工业4.0随之来临，能源不足、环境污染问题逐渐变成影响大众未来发展的现实阻碍。为了处理能源问题，全新能源的研发与使用也得到不同国家的关注与认可。风能是重要的、没有限额的无污染能源，也是目前具备发展潜力的能源。此能源的发展不只能节约一般能源，此外也便于环保事业的发展。风力发电是优化能源结构、避免环境问题的主要方式，因此具备较高的经济、社会与环境三方面效益。我国是全球风能资源最充足的国家，其是重要的无污染能源，在国内能源总量内所占比值不断提高，对于风力发电机组性能优异的设计和开发，对国内经济发展产生相对积极的现实影响。1.1风力发电机组发展现状和趋势风力发电是目前我们使用的重要形式。在长久的发展中，全球各个地区创建在此类发电站装机容量为31.77万千瓦。欧洲拥有最多的风能，其次是美国。根据表1.1可知近期全球重要风力发电国家发电的现实状况。目前，德国、美国、西班牙和印度是世界上影响最大、增长最快的国家。当前，世界MW级机组比值显著提高。二十世纪末期，上述比值低于10%，然而在进入二十一世纪之后开始超过50%，在短时间的时间之后达到60%左右。风力发电装机容量2003为1.2mW。随着海上风电场的建设，2.5兆瓦机组正在运行，从3兆瓦到5兆瓦的巨型机组。2002年安装的最大原型是enercon，德国的e112装置，直径12米。额定功率4.5兆瓦。其次是ge 3.6机组，ge公司的美国风力机直径为100 m，额定功率为3.6 mwl 4。51 .欧洲国家已经发展了兆瓦级的机组单机容量，有关科技也较为完善。伴随设计观念更加成熟以及现实经验的积累，商业化水平也得到明显的提升。当前在世界风电产业内占据重要位置。表11 2005年底世界主要国家风电装机容量从上表中可以看出，中国在世界上还有很长的路要走，即使是在和印度一样的发展中国家，由于我国商业大型风电产业起步较晚，还存在较大差距，如欧洲和美国，与发达国家。“95”时期，叙述借鉴生产科技的方式，利用学习与国产化，顺利设计出600 kw失速型风力机。“十五”时期，我国863规划开始设计容量较大的兆瓦级风电机组。但是，即便我国经济发展水平不断提高，但是我国和其余风电国家也存在不小的差距，现实问题是设计能力不高。12风力发电机组的动态特性风力机是刚性与柔性相融合的多体系统。重点弹性振动器是叶片与塔。机舱稳定，通常与质量惯性振动相关。参考图1.1可知，属于叶片与塔架振动，前者是风力涡轮机中最复杂的部分，具有长生成、短字符串和良好的灵活性，它是易受振动波及的细长弹性体，涡轮机的振动最先出现在叶片。另外，其是比较明显的气动元件。在旋转时期，叶片不只可以承担环境气体阻力的影响，此外也会出现升力，促使其变成机械振动与气动力的气动弹性零件。振动、摆动以及扭转是主要类型。挥动表示叶片垂直在旋转平面上的弯曲振动