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5-10MW级海上风电机组多物理场耦合设计技术

发布时间: 2021-12-02

来源: 科技服务团

基本信息

合作方式: 技术服务
成果类型: 新技术
行业领域:
新能源产业
成果介绍

1研究揭示了漂浮式海上风电机组多物理场耦合机理;提出了风轮、传动系统、电气系统、塔架、浮式基础、系泊系统、控制系统一体化建模与设计技术;开发了漂浮式风电机组多物理场耦合载荷计算平台。

2)构建了10MW TLP漂浮式风电机组全耦合非线性模型,完成了全工况下风轮及叶片与浮式基础的耦合响应特性分析[1,2],提出了漂浮式风电机组叶片铺层优化技术[3,4];开发了漂浮式风电机组风轮推力波动性抑制技术[5]

3)揭示了5MW单桩式增速型海上风电机组塔架基础的土壤阻尼特性[6-9];完成了风浪冰作用下基础结构的非线性响应特性分析,获得了波浪和海冰联合作用对基础结构载荷的能量分布规律[10]

4)完成了基于可靠性增长,5MW增速型/6MW直驱型海上风电机组传动链动态响应特性研究,揭示了齿轮箱和发电机故障产生机理;建立了基于遗传算法的齿轮箱体积优化数学模型,完成了大型海上风电齿轮箱增速比及行星轮排布方式的优化设计[11]

5)揭示了风轮气动不平衡产生机理,提出了气动不平衡的变桨系统抑制方法[12];提出了协调功率与载荷的5MW增速型海上风电机组集中变桨和独立变桨的控制系统结构[13,14];开发了基于卡尔曼滤波的7MW增速型海上风电机组的传动链扭振控制技术及相应软件[15]

6)研究了2MW风电机组塔筒法兰翘曲对螺栓疲劳的影响[16];提出了2MW风电机组塔筒及法兰的拓扑优化方法,提出了针对螺栓疲劳损伤约束的法兰轻量化设计方法[17]

7)建立了增速型风电机组并入多种装配约束的装配信息模型,提出了基于混合蚁群算法的风电机组最优装配序列求解方法[18];建立了保证装配序列可行性的风电机组装配有向图模型,提出了基于生态共生算法的风电机组部件最优装配序列求解方法[19]

8)研究成果获得了应用,取得了显著经济效益,获得了省部级科技进步一等奖3项。

成果亮点
团队介绍
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