定桨距变转速水平轴风力涡轮气动性能与转速控制方法研究

发布时间：2021-08-10 11:26

　　在世界范围的能源危机、环境污染的日益加剧以及我国可持续发展战略的大背景下,可再生能源的利用尤其是风能的利用成为国内外研究和发展的重点。为解决风电并网难的世界性难题,大规模非并网风力发电系统应运而生。在该系统中,定桨距水平轴风力涡轮与变速发电机组相结合。这种结合既延续了定桨距风力涡轮结构简单、制造方便、运行可靠、易于维护的优点,又可以通过变速发电机组调节转速来控制风力涡轮的功率输出,解决其风能转换效率低的弊端。因此,开展定桨距变转速风力涡轮的气动性能及其相应的转速控制研究具有重要意义。本文采用动量-叶素理论、CFD数值计算和实验测量方法,针对三台定桨距变转速风力涡轮NREL Phase VI、SVIAB WG500及其缩比风力涡轮模型开展其气动性能、尾流流场和叶片绕流流场的研究,获得了风力涡轮流场的主要流动结构。以此为依据,发展针对定桨距变转速风力涡轮的转速控制模型和风轮叶片的设计方法。并将航空领域先进的流动控制技术引入到已有风力涡轮的流场控制中,为设计、改造定桨距变转速风力涡轮提供必要的支持。本文主要包括以下几部分研究工作:第一部分搭建了考虑静态失速延迟、叶尖损失、轮毂损失以及轴向速度... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：157 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

风能资源潜力大国排名[3]

996-2015全球风电年累计装机容量[5,6]

图 1.2 丹麦 NEG MICON 公司 1.5MW（直径 64m）和 750KW（直径 48m）的风力机[4]图 1.3 1996-2015 全球风电年累计装机容量[5, 6]

【参考文献】：
期刊论文
[1]2015年中国风电装机容量统计[J].   风能. 2016(02)
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[3]清洁、可再生能源利用的回顾与展望[J]. 路甬祥.  科技导报. 2014(Z2)
[4]全球能源格局中的中国能源形势与挑战—哈佛大学中国能源问题研究综述[J]. 矫梅燕,鲁玺.  风能. 2014(07)
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博士论文
[1]变速定桨风力发电系统功率控制与载荷抑制技术[D]. 陈家伟.南京航空航天大学 2013
[2]高压压气机低速模拟方法研究[D]. 王志强.南京航空航天大学 2010

硕士论文
[1]水平轴风力机叶片优化设计[D]. 蔡道涛.长春理工大学 2013
[2]叶尖喷气对风力机气动性能影响的数值研究[D]. 李秋悦.沈阳航空工业学院 2007
[3]水平轴风力机气动性能预测[D]. 沈昕.上海交通大学 2007



本文编号：3333975