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海上风电多源同步监测数据挖掘分析
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作者 周胡 和法利 +1 位作者 宋虹 常爽 《中国海洋大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期148-156,共9页
针对自2021年中国海上风电装机总量及新增数量均居世界首位,但安全监测分布零散且不完备,尚不足以为海上风电安全运维提供数据支撑的现状,本文以江苏如东某4.0 MW单桩海上风力机为平台,建立了国内首个多源同步实时监测系统,同步获取了... 针对自2021年中国海上风电装机总量及新增数量均居世界首位,但安全监测分布零散且不完备,尚不足以为海上风电安全运维提供数据支撑的现状,本文以江苏如东某4.0 MW单桩海上风力机为平台,建立了国内首个多源同步实时监测系统,同步获取了该测点风速风向、水位波浪、振动加速度、塔筒倾角和运行工况等多源数据。通过对监测数据进一步挖掘发现,随着平均风速增大,叶轮转速基本呈增大趋势,直至功率满发,而塔筒加速度则会同时受风、浪以及风力机自身运行状态的影响。本研究还揭示,不同类型和位置的环境-工况-响应多源监测数据间存在显著的同步匹配和相关性。在海上风力机监测过程中关注多源同步数据的相关性对其健康状态的判断有一定的指导意义。 展开更多
关键词 海上风电 多源实时监测 健康诊断 数据挖掘 数据相关性
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基于实测波浪的单桩式海上风电基础波浪力计算研究 被引量:2
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作者 朱民涛 宋虹 +3 位作者 周胡 和法利 刘福顺 常爽 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期37-48,共12页
基于实测波面的波浪力获取作为结构动力响应分析以及数字孪生模型建立的必备环节,对海上风电数字化运维至关重要。为了满足更大的装机容量需求,单桩式海上风电基础趋于大型化,其尺度因子D/L也随之增大;并且实际海域均为非规则波,以尺度... 基于实测波面的波浪力获取作为结构动力响应分析以及数字孪生模型建立的必备环节,对海上风电数字化运维至关重要。为了满足更大的装机容量需求,单桩式海上风电基础趋于大型化,其尺度因子D/L也随之增大;并且实际海域均为非规则波,以尺度因子划分波浪力计算理论的方法对非规则波的适用性尚不明确。通过建立数值水槽,依据实际工况对不规则波与桩基的作用进行数值模拟,得到入射波浪场与桩基所受波浪力,在此基础上,基于入射波浪场分别采用Morison方程以及绕射理论求解波浪力并将之与数值模拟结果进行对比,分析了不同波浪力计算理论关于尺度因子的适用性,同时探究了波浪要素对计算精度的影响。结果表明:Morison方程在波高较大时精度下降;相对于Morison方程,绕射理论在该尺度下的精度更高。最后,通过分析实测数据进一步探讨了典型工况下的波浪力特征,以期通过实测波面计算波浪力的方法为实际服役风机波浪力计算提供技术支持。 展开更多
关键词 单桩基础 实测波浪 Morison方程 绕射理论 尺度因子 OPENFOAM
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非均匀风影响下风力机三维气动粘性流场的数值模拟 被引量:4
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作者 周胡 赵文超 万德成 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2015年第1期90-99,124,共11页
基于面向对象的开源软件 OpenFOAM,选择美国国家新能源实验室(NREL)Phase VI 风力机为对象,对以往研究较少的非均匀来流风速作用下风力机三维气动粘性流场进行数值模拟。采用较为接近于真实情况的指数型风剖面,计算了轮毂处风速分... 基于面向对象的开源软件 OpenFOAM,选择美国国家新能源实验室(NREL)Phase VI 风力机为对象,对以往研究较少的非均匀来流风速作用下风力机三维气动粘性流场进行数值模拟。采用较为接近于真实情况的指数型风剖面,计算了轮毂处风速分别为5、10、15和25 m/ s 四种工况下的叶片表面压力分布、叶片的推力、尾涡等气动力数据,并与均匀来流风速下的风力机气动力学性能进行详细的对比,探讨非均匀风剖面对风力机流场结构和流动特性影响的物理现象和规律。 展开更多
关键词 风力机 非均匀风 OPENFOAM 空气动力特性 风能开发 海上风电
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近海风机浮托安装的总体过程 被引量:3
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作者 周胡 李书兴 +3 位作者 张大勇 于雷 姜贞强 潘祖兴 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2020年第S01期538-541,共4页
随着对风能资源的不断开发,海上风机趋于巨型化发展。传统吊装方法因其吃水深度、起吊高度等因素限制,越来越难以满足风机的发展趋势,延缓了风电行业的发展。文章针对传统吊装方法的缺点,提出一种新型安装方法——浮托安装。结合大型海... 随着对风能资源的不断开发,海上风机趋于巨型化发展。传统吊装方法因其吃水深度、起吊高度等因素限制,越来越难以满足风机的发展趋势,延缓了风电行业的发展。文章针对传统吊装方法的缺点,提出一种新型安装方法——浮托安装。结合大型海上风机结构特点,明确了风机浮托安装的主要过程以及相关的核心技术。风机浮托安装的关键技术包括码头装船技术、船体的选型与基本设计以及定位缓冲技术,其中,码头装船是浮托安装在海上风机应用领域得以实现的重要技术,开拓了浮托安装在码头装船过程的新型安装形式。 展开更多
关键词 风机吊装 浮托法 海上风机 关键技术
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海上风电产业发展趋势与Power to X模式应用 被引量:2
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作者 周胡 鲍超明 +3 位作者 曹林 胡海磊 郭祯 吕爱玲 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2023年第S01期421-425,共5页
文章对海上风电各国总体发展现状及未来发展趋势进行分析,表明各国都在加强对海上风电开发利用,但随着海上风电高速发展,有限的近海风电资源开发趋于饱和,深远海域风电成为海上风电未来发展的方向。然而水深离岸远,深远海风能开发困难,... 文章对海上风电各国总体发展现状及未来发展趋势进行分析,表明各国都在加强对海上风电开发利用,但随着海上风电高速发展,有限的近海风电资源开发趋于饱和,深远海域风电成为海上风电未来发展的方向。然而水深离岸远,深远海风能开发困难,难于实现商业化。文章介绍了一种将新能源电力转换为其他能源载体的Power to X模式。氢作为1种可再生能源载体,可基于Power to X模式,通过将新能源电力电解水制氢的方式,有效降低深远海风电的成本。 展开更多
关键词 海上风电 深远海风电 Power to X 风电制氢
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一种基于状态空间模型的结构振动模态轨迹提取方法
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作者 周胡 钱忠文 +2 位作者 王滨 高树健 刘福顺 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2021年第18期197-203,共7页
海上风电结构在运行过程中由于受到复杂的海洋环境作用,不可避免地会发生机械故障。而风机结构模态轨迹包含了丰富的结构运行状态信息,是判断海上风电结构是否发生故障的重要技术手段。但是在真实的海洋环境中很难找到固定的参考点测量... 海上风电结构在运行过程中由于受到复杂的海洋环境作用,不可避免地会发生机械故障。而风机结构模态轨迹包含了丰富的结构运行状态信息,是判断海上风电结构是否发生故障的重要技术手段。但是在真实的海洋环境中很难找到固定的参考点测量结构的位移信息,而直接对加速度积分会导致得到的位移信息产生虚假漂移。该研究发展了一种基于低阶状态空间模型的海上风电结构模态轨迹计算方法,首先通过复指数分解方法对实测的加速度信号进行分解,通过引入低阶状态空间模型将计算中的高阶微分方程转化为低阶矩阵微分方程,克服了传统复指数分解方法对噪声敏感的病态问题,极大地提升了分解精度,然后通过求解得到的复指数参数得到位移中的模态信息,实现海上风电结构的运动监测。该研究首先通过五自由度数值模型验证了提出方法的正确性,并通过单桩海上风电结构的实测数据验证了算法在处理实测信号的有效性。结果表明所提出的方法可以为海上风电结构的模态轨迹计算提供理论指导,具有潜在的工程应用价值。 展开更多
关键词 模态轨迹 复指数分解 低阶状态空间模型 海上风电结构
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3D虚拟现实技术在高职经济文科类课程教学中的应用 被引量:1
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作者 周胡 《新课程研究(下旬)》 2019年第3期81-82,共2页
虚拟现实技术在近年来迅速发展,并随着新兴技术的不断更新变得越来越成熟,应用范围也越来越广。在教育领域,虚拟现实技术也开始应用。本文介绍了3D虚拟现实技术,随后就高职院校经济文科类课程教学的现状做了分析,并阐述3D虚拟现实技术... 虚拟现实技术在近年来迅速发展,并随着新兴技术的不断更新变得越来越成熟,应用范围也越来越广。在教育领域,虚拟现实技术也开始应用。本文介绍了3D虚拟现实技术,随后就高职院校经济文科类课程教学的现状做了分析,并阐述3D虚拟现实技术应用于该类课程的优势,最后对如何更好地将3D虚拟现实技术应用于高职经济文科类课程教学展开论述。 展开更多
关键词 3D虚拟现实技术 课程教学 应用
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基于多源数据的海上风机结构响应特征分析 被引量:1
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作者 孟安康 于倩祥 +2 位作者 周胡 迟书凯 黎明 《中国海洋平台》 2022年第4期43-48,59,共7页
基于海上风机多源实测数据,包括塔筒及基础结构的动力响应数据、机组运行数据和现场环境数据,分析不同工况下风机结构响应的统计特征,得到环境和工况对结构响应的影响。结果表明:该风机结构的加速度响应以机舱坐标系侧向为主振方向;在... 基于海上风机多源实测数据,包括塔筒及基础结构的动力响应数据、机组运行数据和现场环境数据,分析不同工况下风机结构响应的统计特征,得到环境和工况对结构响应的影响。结果表明:该风机结构的加速度响应以机舱坐标系侧向为主振方向;在风速达到额定风速时,加速度响应强度达到最大,随着风速进一步提高,结构加速度响应强度呈下降趋势;在停机状态、启停机过程和低转速运行工况下,塔筒顶部测点的加速度响应强度大于其他测点,而在变转速运行和额定转速运行工况下,塔筒中部测点的加速度响应强度最大。在进行海上风机结构振动监测时应重点关注风机塔筒顶部和中部的加速度响应特征变化。 展开更多
关键词 海上风机 结构响应 长期监测 多源实测
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考虑约束变化的风电场尾流优化
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作者 张磊 姜贞强 +4 位作者 袁建平 周胡 陆艳艳 汤雨葭 项基 《现代电力》 北大核心 2023年第6期872-878,共7页
新能源电站投资巨大,故发电效率非常重要。尾流效应是影响风电场发电效率的重要因素,然而现有的尾流优化算法忽略了风速变化对叶尖速比(tip speed ratio,TSR)调节范围的影响,这可能导致优化结果实际无法实现。考虑到处于尾流区域内的风... 新能源电站投资巨大,故发电效率非常重要。尾流效应是影响风电场发电效率的重要因素,然而现有的尾流优化算法忽略了风速变化对叶尖速比(tip speed ratio,TSR)调节范围的影响,这可能导致优化结果实际无法实现。考虑到处于尾流区域内的风机,其优化变量可行区间将随前排风机的优化而变动,论文对此变动进行了建模,并提出了一种考虑约束变动的优化算法以提高风电场尾流优化的准确性。通过对比有无考虑约束变化的两种算法在相同环境下的仿真结果,验证了所提算法的有效性。 展开更多
关键词 尾流效应 风电场 Jensen尾流模型 功率优化 约束变动
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1979-2019年内蒙古发电风速变化趋势分析 被引量:2
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作者 陆艳艳 袁建平 +1 位作者 张磊 周胡 《科技风》 2021年第20期193-196,共4页
内蒙古是我国重要风力发电省份之一。本文以内蒙古地表发电风速为对象,基于当地1979—2019年风速资料,运用线性回归、单相关系数等方法分析该地区发电风速时空分布特征,并对小风速和超高风速进行初步分析。结果表明:内蒙古的发电风速在... 内蒙古是我国重要风力发电省份之一。本文以内蒙古地表发电风速为对象,基于当地1979—2019年风速资料,运用线性回归、单相关系数等方法分析该地区发电风速时空分布特征,并对小风速和超高风速进行初步分析。结果表明:内蒙古的发电风速在年际变化上呈现显著下降趋势。在2011年左右,发电风速占比开始上升。阿拉善盟地区发电风速占比高且占比逐年提升。其他地区发电风速占比相对低且都呈现下降趋势。同时,内蒙古发电风速占比在春夏相交(3~6月份)时最高,秋冬季节有所减少。但当地发电风速占比总体较高,年内变化不剧烈,风力稳定性有利于风场发电。从1979年到2019年,内蒙古各月的发电风速占比都有着显著减小。同时,内蒙古风速中超高风速占比较小,小风速占比大。 展开更多
关键词 内蒙古 发电风速 风速占比 变化趋势
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负压桶型风电基础的抗冰性能
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作者 张明飞 周胡 +3 位作者 潘祖兴 彭鑫 付仰华 张大勇 《船舶工程》 CSCD 北大核心 2021年第S01期139-143,共5页
针对负压桶型风电基础的抗冰性能还不明确等问题,以渤海某桶型风电基础为例,采用ANSYS数值模拟的方法,分析该类风电基础在典型冰况下的抗冰效果。结果表明,负压桶型风电基础在极值静冰力及动冰力的作用下均具有良好的抗冰性能。
关键词 风电基础 负压桶 导管架 抗冰性能
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1979—2019年内蒙古高空风速变化趋势分析
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作者 袁建平 陆艳艳 +1 位作者 周胡 张磊 《河南科技》 2021年第3期119-122,共4页
本文以内蒙古高空风速为研究对象,通过1979—2019年再分析风速资料,运用线性回归等方法分析该地区高空风速变化趋势特征。结果表明,内蒙古接近地表等压面(1000~700 hPa)年平均风速有显著的微弱降低趋势。春秋两季变化趋势最明显,夏季的... 本文以内蒙古高空风速为研究对象,通过1979—2019年再分析风速资料,运用线性回归等方法分析该地区高空风速变化趋势特征。结果表明,内蒙古接近地表等压面(1000~700 hPa)年平均风速有显著的微弱降低趋势。春秋两季变化趋势最明显,夏季的风速几乎没有变化,冬季变化主要集中在最低层和最高层。三个厚度层的年平均风速变化趋势均未通过90%信度检验。春季的对流层上层风速呈现上升趋势;秋季的对流层中下层、对流层上层和平流层下层的风速都呈现下降趋势。 展开更多
关键词 内蒙古 风速 对流层 平流层
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基于二阶锥凸松弛的海上风电场内部无功优化 被引量:3
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作者 张磊 姜贞强 +3 位作者 倪佳华 周胡 陆艳艳 项基 《电力建设》 CSCD 北大核心 2024年第1期92-101,共10页
为了减少海上风电场有功网损,提出一种基于二阶锥凸松弛的海上风电场无功出力优化模型。该模型考虑最优潮流过程中所涉及的电网稳定要求与安全裕度,在各风机最大化有功出力的前提下,优化各风机无功出力,以减少网损,提高风场整体出力。... 为了减少海上风电场有功网损,提出一种基于二阶锥凸松弛的海上风电场无功出力优化模型。该模型考虑最优潮流过程中所涉及的电网稳定要求与安全裕度,在各风机最大化有功出力的前提下,优化各风机无功出力,以减少网损,提高风场整体出力。通过二阶锥凸松弛的数学优化方法,解决多种约束下的潮流优化问题,给出了最大化风电场整体有功出力下的各风机无功出力最优值。最后,以舟山普陀海上风电场为例,对各机组无功出力进行了优化,并与基于启发式的粒子群优化算法和经典的内点法优化算法进行了对比,结果表明所提算法能明显减少系统有功损耗,提升风电场整体有功出力。 展开更多
关键词 海上风电场 无功优化 最优潮流 凸优化
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不同叶片数的风力机绕流场的非定常流数值模拟 被引量:13
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作者 周胡 万德成 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2014年第4期444-453,共10页
该文基于OpenFOAM自由软件包,采用任意网格界面元方法(Arbitrary Mesh Interface Method)对两叶片和三叶片风力机风轮周围流场进行了非定常数值模拟和分析。计算采用非结构化网格和k-?SST湍流模型,分析了多种工况下两叶片和三叶片风力... 该文基于OpenFOAM自由软件包,采用任意网格界面元方法(Arbitrary Mesh Interface Method)对两叶片和三叶片风力机风轮周围流场进行了非定常数值模拟和分析。计算采用非结构化网格和k-?SST湍流模型,分析了多种工况下两叶片和三叶片风力机风轮的气动性能的特点和差异,并计算风力机的轴向推力、扭转力矩、叶片表面压力分布和尾涡等气动力性能参数。该文计算得到的结果可为风力机叶片进行结构有限元分析时,提供重要的风载荷数据,为风力机叶片的设计、改型和研发工作提供详细技术参数。 展开更多
关键词 风力机 OPENFOAM 气动力性能 非定常计算
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