低风速风电机组多学科优化设计

探讨了风资源特性及风电机组的空气动力学特性、结构动力特性、结构、控制和功率特性等在整机设计过程中的关系,构建了以风电机组度电成本和综合成本率为目标函数的低风速风电机组的多学科优化设计模型。通过探寻低风速风电机组各参数之间的最佳组合,寻求满足系统各项性能要求的最优解。在风电机组设计阶段,通过开展多学科优化设计分析,能够有效地提高产品综合性能、缩短研发周期、提高产品的竞争力。     

基于独立变桨的大型风电机组减载控制技术

为了减小大型风电机组在运行过程中由于风剪切、塔影效应、湍流、偏航误差等因素引起的不均衡载荷,提出基于独立变桨的减载控制技术。通过传感器检测每个叶片的叶根载荷,利用Coleman坐标变换理论将叶根载荷变换为俯仰弯矩、偏航弯矩,经过两个PI控制器和Coleman反变换后,得到每个叶片桨距角的微调量,用以补偿风的不均匀引起的附加载荷。以5 MW风电机组为例,分别对集中变桨和独立变桨的控制技术进行对比仿真,结果表明,与集中变桨相比,独立变桨通过动态地调整每个叶片的桨距角,能明显减小由风切变、塔影效应和随机湍流等对风电机组造成的不平衡载荷,减小叶片轴承、偏航轴承、主轴、塔架等风电机组关键零部件的载荷。     

一种铁路客车制动供风系统设计

考虑到铁路客、货两用运用需求,设计一种新型制动系统,满足不同定压下,客、货车自如转换以及生活用风的需求。文章通过对各种工况制动系统及用风设备的理论、仿真分析,研制新的供风系统,保证客车在各种工况下,制动系统、用风设备等均能正常使用,并保证车辆的可靠性、安全性。     

并网型风电机组可靠性设计

介绍了并网型风电机组可靠性指标及其评估方法,及并网型风电机组的运行情况;根据并网型风电机组可靠性串联模型,对并网型风电机组进行可靠性设计,找出其薄弱环节,提高其可靠性,达到提高可利用率和年发电量的目的。     

兆瓦级风力发电机组试验系统

研制的兆瓦级风力发电机组试验系统,采用现场总线技术和虚拟仪器技术,将控制与测试技术二者有机结合,实现了被试风电机组真实运行工况的动态模拟和运行数据的高速同步采集、记录与实时分析,有效完成了风电机组相关国家标准要求的试验项目。     

城轨列车牵引变流器箱体热仿真设计方法

箱体热设计是变流器结构设计的重点和难点。以热仿真设计方法作为箱体设计的指导思想,根据热仿真设计需要,重点分析计算箱体内主要发热器件损耗,并给出计算公式。以北京地铁13号线牵引变流器为例,计算得到主要发热器件的损耗,并采用计算机辅助求解软件FLOTHERM,在满载工况下,对设计变流器模型进行了整个机组的稳态工况热仿真计算,电气与电子器件仿真结果满足温升设计预期。并依据此研究成果试制样机,机组实测参数与仿真结果一致,验证了箱体热仿真设计方法的科学性和实用性。     

全功率变流器风电机组低电压穿越控制策略研究

基于2.5 MW永磁同步风电机组系统结构及低电压穿越(LVRT)要求,对实现全功率变流器LVRT功能的控制策略进行了研究。针对电网正常及故障工况,详细阐述了电网电压幅值的快速检测算法和基于正序分量提取的锁相环设计,分析并设计了输出三相电流对称控制目标下直流电压、斩波回路、有功电流及无功电流的控制算法。dSPACE半实物仿真及实际试验结果表明,应用该控制策略能达到预期目标,不仅满足了全功率变流器风电机组LVRT运行的要求,而且还保证了并网电流品质,并具有高电压穿越(HVRT)功能。     

客车制动系统总风支路限流技术研究

以客车供风系统和耗风系统为研究对象,针对客车集便器集中用风时可能超过机车供风能力的问题,分析了供风系统的工作原理和客车耗风设备组成,基于AMESim仿真软件建立了客车供风系统和耗风系统的仿真模型,对整车供风单元特性和耗风设备耗风量进行仿真分析,提出了在客车总风管向总风缸供风支路上设置2mm限流缩孔的方案。通过对实际工况进行仿真验证,该方案能够更好地适应机车风源的供风能力,保证客车用风设备的正常工作。     

大型编组站技术作业时分仿真系统研究

本文对大型编组站技术作业时分仿真进行了电算模型设计,开发了大型编组站技术作业时分仿真软件,该软件利用C＋＋编程实现。首先介绍了仿真系统的结构设计和系统实现过程,然后通过对该仿真系统进行测试和测试结果分析并进行编组站作业过程仿真,证明了该仿真系统是可行的。     

并网型双馈风力发电机设计中的关键技术

双馈风电机组为目前并网型风电机组的主力机型,而双馈风力发电机是影响双馈风电机组性能和可靠性的重要部件。文章从电磁计算、绝缘结构、滑环系统及轴承电蚀等方面对双馈风力发电机设计关键技术进行了总结和探讨,阐述了一些主要设计原则,为完善双馈风力发电机设计提供了方法和思路。     

高速动车组供风系统建模与仿真分析

以CRH3型动车组供风系统为研究对象,通过分析供风系统的工作原理和动车组耗风设备组成,建立了供风系统的仿真模型,并对供风单元和整车供风特性进行仿真。得到了供风单元的供风特性以及整车空气充风特性,研究结果与试验结果相符,满足设计使用要求。此研究方法为高速动车组供风系统的设计和匹配研究提供理论依据。基于AMESim软件建立的供风系统仿真模型,为动车组空气系统相关研究提供支持。     

标准地铁列车供风系统仿真研究

地铁列车供风系统主要包括风源系统、风缸、用风设备及管路组件，对于确保用风设备正常工作，保障车辆运行安全性、平稳性及舒适性发挥着至关重要的作用。传统的供风系统设计选型多按照典型工况及依据经验进行估算。文章运用AMESim分析软件，根据供风系统中各元件的工作原理，建立了空气弹簧悬挂系统(包含空气弹簧、高度阀及差压阀)、制动系统等气动仿真模型，并可根据标准地铁列车供风气路原理图搭建各种编组型式的列车供风系统性能仿真分析平台。该平台不仅可以对列车初充风工况进行分析计算，还可以结合实际运行线路，根据停站时车辆载客量变化情况及通过曲线线路时空气弹簧偏载情况，研究分析供风系统的工作状态，如风源系统中空气压缩机的启停次数及平均工作率、风缸及空气弹簧的压力变化情况，同时还可以监测出各用风设备的耗风量，从而评估列车供风系统的综合性能。平台对于提高供风系统性能和设计分析能力、降低其能耗具有重要的工程意义。     

地铁车辆制动系统空气弹簧压力急升引起的总风欠压问题仿真分析

介绍了地铁车辆制动系统因空气弹簧压力急升引起车辆总风欠压所导致的问题,并对供风设备和空气弹簧的原理进行了分析.利用工程系统仿真软件AMEsim对列车制动系统的风源、空气弹簧等主要组成部分进行了建模,得出了不同载荷工况下总风压随载荷变化的仿真气压曲线.通过仿真结果,对地铁车辆空气弹簧气压急升引起的总风欠压问题提出了相应的建议.     

基于两车模型的地铁隧道活塞风对屏蔽门影响研究

为研究隧道活塞风对地铁屏蔽门的影响,通过分析活塞风形成机理,构建两车、两车站、三区间隧道的地铁隧道模型,利用滑移网格技术仿真模拟列车在隧道运行时引起的活塞风速度与压力,并提取所研究车站屏蔽门区域所受活塞风的压力值。通过对屏蔽门进行静力学分析,利用屏蔽门所受最大阻力来衡量屏蔽门开关能力。将仿真结果与南宁地铁1号线的实际故障进行对比分析,研究不同工况下活塞风对屏蔽门的影响。研究结果表明:所建仿真模型有效、合理,屏蔽门所受最大风压受列车运行速度、屏蔽门位置及风井布置模式的综合影响。研究成果可为屏蔽门故障诊断和智能运维提供理论参考。     

铁路车辆牵引主回路接地故障诊断与处理半实物仿真系统设计

针对铁路车辆牵引主回路接地故障诊断与处理功能测试需求，设计了一套半实物仿真系统。通过分析动力集中动车组牵引主回路正常情况及发生接地故障时的电压电流关系，建立牵引主回路模型和故障注入模型，并利用该动车组牵引控制单元对设计的仿真系统进行了实时测试与验证。测试结果证明了该半实物仿真系统及模型的有效性，既可以用于正常工况下牵引回路控制性能仿真，也可以用作故障诊断与处理功能的仿真测试，具有较高的应用价值。     

湍流强度对兆瓦级风电机组的影响

分析了风电场湍流强度对风电机组的影响,以1 650 kW变速变桨型风电机组为例,仿真分析了三种不同湍流强度特征值I15=0.18,0.16,0.14情况下的风电机组的极限载荷、疲劳载荷和性能,研究了其变化规律。结果表明,随着湍流强度的增加,风电机组的疲劳载荷和极限载荷都规律性地增加,其性能有一定程度的下降。     

在线状态监测系统与故障诊断在风电机组中的应用

针对风电机组部件故障日渐趋于常态化的现象,文章设计了在线状态监测系统的硬件架构和软件功能,并在风电机组上实现了该系统的安装与运行。根据在线状态监测系统的采集数据判断该系统本身是否正常工作,并进行振动分析判断机组的故障,对潜在的危险进行预判,给出相应的维护建议。在线状态监测系统在机组上的成功运行及故障诊断的有效实施,证明了该系统的有效性。     

列车空调机组变工况动态仿真研究

铁路列车用单元式空调机组的设计与房间空调器不同,必须考虑其工作条件的特殊性。采用现代产品研发过程中的计算机仿真手段对制冷工质为R410A的新型单元式空调机组进行变工况下动态模拟及性能预测,以期部分替代真实物理实验。研究结果表明:R410A制冷剂应用于列车空调系统,应注意其工作压力高、系统匹配改进等问题。仿真过程中制冷压缩机转数或者外界温度改变时,列车空调制冷系统各项热力参数及COP均变化明显,可以为机组的合理设计提供相关参考。     

城市轨道交通列车3次紧急制动工况下的制动盘热容仿真

城市轨道交通列车制动系统的设计需要满足3次紧急制动的需要,因此有必要对3次紧急制动工况下的制动盘热容量进行分析.基于有限元热机耦合仿真方法,通过建立的制动盘仿真模型,根据列车运行参数设置边界条件及仿真参数,利用有限元软件ANSYS计算得到瞬态温度场、应力场分布.仿真结果表明,基于ANSYS的有限元方法用于制动盘3次紧急制动工况分析的方法正确,根据设定的站间距分析的3次紧急制动工况下制动盘最高温度约293℃,最大应力约135 MPa,满足列车运行设计要求,可为制动盘的工程应用提供参考.     

空调机组性能的神经网络模型及辨识

以KLD40型铁路客车单元式空调机组为研究对象，在一定工况范围内建立了空调机组制冷量、电流等性能参数的神经网络模型。经检验。模型的计算结果与试验数据相吻合，此模型可作为任意工况下空调机组性能试验结果评价的参考依据，对空调机组的设计选型也有一定的参考价值。