摘要：以制造商质保成本最小化为目标,考虑使用时间和使用量相关性对产品故障率的影响,利用Copula函数建立二维基本质保优化模型.在质保期内采用最小维修和非等强度周期预防性维修,优化基本质保期内产品的维修策略.通过分析基本质保期和价格对产品销量的影响,建立产品利润模型.考虑制造商提供标准质保和柔性质保等两种基本质保策略,分别优化基本质保期的长度和价格.案例研究表明:质保成本最小化并不能保证制造商获得最大利润;而增加质保策略的柔性,可以帮助制造商提升顾客满意度、获取更高的利润.

摘要：含双馈风电机组(DFIG)的风电场经串联电容补偿线路并网可能会引发次同步振荡,为了提高该系统的稳定性,在复转矩系数法分析的基础上,该文设计了采用粒子群优化策略的附加阻尼控制器来抑制振荡的发生。该控制器以转子转速偏差为输入信号,经增益移相等环节后加入转子变流器的外环中,采用电气阻尼最低点的频率和需要补偿的角度计算附加阻尼控制器移相环节的时间常数,然后采用粒子群寻优算法对控制器的时间常数和增益实现优化。结果表明,基于粒子群优化后的附加阻尼控制器可以更好地补偿系统的电气阻尼,有效地抑制双馈风力发电场的次同步振荡,使风力发电系统的稳定性得到改善,同时克服了传统阻尼控制器只对单一工况有效的缺点,增强了系统的自适应性。

摘要：风力机通常运行在非定常工况中,其气动性能及尾迹会随着工况的变化而变化.风剪切是风力机长期所处的环境,它会影响到叶片气动载荷、尾迹形状、总体性能等,分析风剪切作用下的叶片气动性能对风力机的设计有重要意义.本文采用一种时间步进自由涡尾迹(free vortex wake,FVW)方法,耦合FVW方法与风剪切模型,计算不同风剪切因子作用下叶片的气动力系数、推力以及风轮后的尾迹形状变化,研究尾迹形状变化对风轮旋转平面诱导速度及风力机叶片气动性能的影响.结果表明:在风剪切入流条件下,随着风剪切因子的增大,风力机的气动力系数随时间做周期性波动的幅度加剧,推力的平均值逐渐减小,尾迹倾斜程度增大,尾迹在轮毂下方的倾斜程度更明显;尾迹形状的变化使风轮平面轴向诱导速度因子分布不均匀,同时使风力机的总体性能降低且偏离较大;倾斜尾迹相比于对称尾迹对风轮平面处的诱导影响有明显差别,波动幅值增大,气动力系数在波谷处的偏差比波峰处大.尾迹越倾斜,风轮旋转平面处的载荷不对称性越明显.

摘要：为了应对超大型风力机的发展对叶片带来的挑战,利用叶片多目标设计方法重点研究大型下风向柔性叶片气动与结构参数的优化设计。构建叶片弦长、扭角和挥舞刚度参数模型,以下风向布局的NREL 5 MW风力机叶片为优化对象,基于快速非支配排序遗传算法开展单机年发电量最大和叶根挥舞弯矩最小的两目标下风向叶片优化设计,得到符合预期的Pareto最优解集。取解集中3套具有代表性的最优解进行分析,由于下风向离心力矩可抵消一部分挥舞弯矩,所以叶根挥舞弯矩均有大幅降低,其中A叶片以牺牲0.963%年发电量的代价,使其叶根挥舞弯矩和叶片挥舞刚度分别减小7.951%和27.071%,可实现大型下风向柔性风轮的轻量化优化设计。以选取的3套叶片为基础,分析弦长、扭角、挥舞刚度对优化目标的影响机制,发现叶片挥舞刚度参数对两优化目标的影响最大。

摘要：考虑S型与H型垂直轴风力机的特点,设计了一种新型升阻混合型垂直轴风力机,采用CFD法计算其启动与气动性能。结果表明,原始H型垂直轴风力机数值结果与试验值在各工况下吻合良好;新型升阻混合型垂直轴风力机不同方位角下的启动力矩均大于原始H型风力机,最小及最大值分别提升232%和83.3%;S型风轮输出功率随叶片重叠比增加而减小,完全重叠时输出功率基本为0;新型升阻混合型垂直轴风力机最大风能利用率为0.298,具有更复杂的流场特性。

摘要：针对含双馈机组DFIG(Doubly-Fed Induction Generator)风电场经串联补偿线路并网引起的次同步振荡问题,运用基于阻抗的奈奎斯特稳定判据进行筛选分析,验证风速、串联补偿度对风电场次同步振荡的影响。利用RBF(Radial Basis Function Neural Network)神经网络自学习能力在线调整PID参数,设计了用于次同步振荡抑制的RBF神经网络控制器。为验证控制器抑制效果,在Matlab平台上编程搭建了系统仿真模型,将传统PI控制和RBF神经网络控制效果进行对比,结果表明RBF神经网络控制器对次同步振荡具有良好的抑制效果。

摘要：本文针对无轴承电机径向控制稳定性问题,引入了传统电机控制中负载观测的思想。本文首先介绍了集中式绕组结构的无轴承电机拓扑及其数学模型。基于此数学模型,通过状态观测理论推导构造了扰动观测器,以改善径向的位移控制性能。仿真验证的结果表明,扰动观测器对交变以及阶跃的径向干扰均有较好的跟踪效果。通过扰动力与位移间的波特图进一步分析了扰动观测器的带宽,为扰动观测器的零极点设计提供了理论依据。最后文章通过实验验证了优化方案对扰动抑制效果。

摘要：以麦克马斯特大学H型垂直轴风力机为基础,在叶片上加设射流管,设计一种叶片失速延迟控制垂直轴风力机。基于CFD方法计算典型工况下叶片失速延迟控制垂直轴风力机的功率,分析风场的涡强和风速分布特性。研究结果表明:在相同几何尺寸和工况下叶片失速延迟控制风力机的风能利用系数比麦克马斯特大学H型垂直轴风力机的高,在尖速比为1.3时,最大风能利用系数达到0.33。在叶片上加设射流管对于延迟层流分离具有显著作用。

摘要：极端相干阵风(ECD)和台风极端风向变化(EDC_(T))两种风况中存在风向的极端变化,在此工况下风电机组停机,风轮的不平衡载荷更加显著。针对风电机组停机时转速下降的特点,文章对传统独立变桨控制中滤波器的设置方法、相位补偿的设置方法和工作区间进行了改进,提出了独立变桨停机控制策略。文章设计了GH Bladed和MATLAB/Simulink交互软件,采用改进的独立变桨停机控制策略,仿真了NREL 5 MW风电机组在ECD和EDC_(T)风况下停机载荷的变化特性。研究结果表明:提出的控制策略可以有效减小机组停机时轮毂M_(YN)和M_(ZN)的极限载荷,减小幅值达39%,显著降低了台风极端风向变化对停机时的风电机组结构的冲击。

摘要：已有针对大型海上风电机组的抗台风安全研究较少考虑对同一机组台风过境全过程的影响和同一时刻海上风电场不同机组的影响。然而,实际上台风具有显著的时空变异特征,随着海上风电机组日益朝着高大化趋势发展,有必要重新审视台风时空变异性对大型海上风电机组结构安全性的影响。以未来主流大型海上风电机组(15 MW海上风电机组)和主流海上风电场规模为研究对象,基于气象实测数据和台风多阶段风速场数据驱动模型获取了台风“威马逊”(1409)的台风致风速场时空变异特征,并反演了台风“威马逊”影响下同一时刻不同机组和同一机组不同时刻的15 MW海上风电机组的来流风速场,并开展了相应的极值对比分析。研究结果表明,台风时空变异性对海上风电机组的来流风速场影响显著,将导致同一风电场内的不同机组来流风速可能存在量级差异,也意味着相同设计标准下的风电机组在同一台风影响下会存在截然不同的结构安全表现。通过对台风时空变异特征及其引起的来流风速场进行研究,阐明了这些因素对大型海上风电机组结构抗台风安全性影响的重要性,可为面向我国海域的大型海上风电机组安全设计提供参考依据。