2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、隨著風(fēng)電機(jī)組的單機(jī)容量不斷增大,機(jī)組機(jī)械部件的柔性不斷增大,系統(tǒng)的固有頻率逐漸降低。因此,在高風(fēng)速下持續(xù)運(yùn)行的機(jī)組,會(huì)承受較大的疲勞載荷,使得槳葉和塔架等出現(xiàn)嚴(yán)重的疲勞損害,縮短機(jī)組的使用壽命,增加發(fā)電的成本。因此,為減小大型風(fēng)電機(jī)組在高風(fēng)速運(yùn)行過(guò)程中受到的疲勞載荷,優(yōu)化并控制機(jī)組槳葉的持續(xù)振動(dòng)并保證平穩(wěn)的功率輸出,本文具體的研究?jī)?nèi)容如下:
  首先,考慮大型風(fēng)電機(jī)組在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中受到的葉尖損失、輪轂損失以及湍流-尾流效應(yīng)等對(duì)機(jī)

2、組造成的影響,對(duì)傳統(tǒng)的葉素-動(dòng)量理論進(jìn)行了修正,建立了風(fēng)能利用系數(shù)與揮舞力矩系數(shù)的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)一步,結(jié)合 MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組參數(shù)數(shù)據(jù),采用非線性擬合方法,建立了適用于 MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能利用系數(shù)和揮舞力矩系數(shù)綜合經(jīng)驗(yàn)公式。
  其次,根據(jù)建立的綜合經(jīng)驗(yàn)公式,推導(dǎo)獲得了槳葉揮舞載荷的數(shù)學(xué)模型。進(jìn)而,以MW級(jí)風(fēng)電機(jī)組為研究對(duì)象,進(jìn)行了風(fēng)電機(jī)組槳葉的氣動(dòng)性能分析,得到了大型風(fēng)電機(jī)組出現(xiàn)疲勞損害的最可能位置。并且對(duì)揮舞載荷進(jìn)行了特性分析,得

3、到了揮舞載荷與風(fēng)速和槳距角的特性曲線。
  然后,為減少大型風(fēng)電機(jī)組由于揮舞載荷所致的疲勞損害,同時(shí)保證機(jī)組功率的平穩(wěn)輸出,提出了兩種風(fēng)電機(jī)組載荷優(yōu)化控制方法,分別為基于最優(yōu)槳矩角與風(fēng)速非線性經(jīng)驗(yàn)公式的非線性前饋載荷優(yōu)化控制方法和基于微分進(jìn)化算法動(dòng)態(tài)尋找最優(yōu)槳距角的載荷優(yōu)化控制方法,并與傳統(tǒng)的 PID變槳控制相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了額定風(fēng)速以上,大型風(fēng)電機(jī)組的恒功率和載荷優(yōu)化多目標(biāo)控制任務(wù)。
  最后,基于 MATLAB/SIMULI

4、NK軟件搭建了風(fēng)電機(jī)組的非線性模型,并對(duì)本文提出的揮舞載荷和揮舞力矩系數(shù)模型,載荷優(yōu)化控制算法等進(jìn)行了編程。在不同風(fēng)速和不同的權(quán)重參數(shù)情況下,對(duì)本文提出的兩種載荷優(yōu)化控制方法與傳統(tǒng)PID變槳控制進(jìn)行了對(duì)比仿真實(shí)驗(yàn)。仿真結(jié)果表明,在不同風(fēng)速情況下,本文提出的兩種載荷優(yōu)化控制方法均能很好的實(shí)現(xiàn)額定風(fēng)速以上,風(fēng)電機(jī)組恒功率控制和載荷優(yōu)化控制的多目標(biāo)任務(wù)。并且,基于微分進(jìn)化算法的載荷優(yōu)化控制方法可以達(dá)到載荷實(shí)時(shí)優(yōu)化和靈活調(diào)整權(quán)重系數(shù)的效果。與傳

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