首页 > 学术论文

风电机组运行状态仿真系统研究

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 18:59:56
热度:

风电机组运行状态仿真系统研究【摘要】:同传统发电行业相比,风电行业受到风力资源分布的限制。风电机组受恶劣环境的影响比较厉害,经常在变速变载的状况下工作,容易受风力产生的弯矩、扭矩以

【摘要】:同传统发电行业相比,风电行业受到风力资源分布的限制。风电机组受恶劣环境的影响比较厉害,经常在变速变载的状况下工作,容易受风力产生的弯矩、扭矩以及轴向推力的影响而发生变形,从而产生附加的结构应力,使得风电机组的齿轮箱、轴承、发电机等关键设备经常出现故障。同时由于风电设备具有维修困难、维修费用高等特点,使得状态监测和预知维修已迫在眉睫。现有的风电在线监测系统价格昂贵、稳定性差、智能化程度不高,系统监测到的数据往往以数据报表及曲线的形式表现出来,需要专业人士经过分析研究后才能做出判断,监测人员无法直观的了解机组运行状况。 针对上述问题,本论文对风电机组的结构、故障特点以及监测方式进行了研究,并开发了风力发电机运行状态仿真系统。该系统能够将风电机组的运行状况以三维动画的形式显示出来,监测人员能够直观的在系统界面中看出风力发电机的故障部位,以便及时做出判断并加以维修。本系统的开发为实现风力发电机的三维可视化状态监测奠定了基础。 本文仿真系统采用OpenGL技术,在Windows环境下以Visual C++为开发工具进行开发。通过曲面造型与三角网格法建立了物体模型,并且对模型进行了光照、材质、纹理等特殊效果处理,使得模型更加具有真实感。然后,根据机组零部件之间的约束及运动关系,对零部件模型进了装配和运动学建模。本系统还通过网络通信对风电机组运行参数进行了在线传输,利用这些数据来实现机组的运动仿真及状态显示。同时系统还设置了预警功能,能够在仿真界面中显示出故障部件及故障类型。 最后,论文结尾部分阐述了系统的实现过程,对课题研究内容进行了总结,并对风力发电机运行状态仿真系统的发展做出了展望。 【关键词】:风电机组 状态监测 仿真技术 OpenGL 实体造型 网络编程
【学位授予单位】:河南科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2013
【分类号】:TM315
【目录】:
  • 摘要2-3
  • ABSTRACT3-8
  • 第1章 绪论8-14
  • 1.1 课题的背景及选题意义8-10
  • 1.1.1 课题的背景8-9
  • 1.1.2 本课题研究的意义9-10
  • 1.2 风电机组状态监测系统的国内外发展现状10-12
  • 1.2.1 国外风电状态监测发展现状10-11
  • 1.2.2 国内风电状态监测发展现状11-12
  • 1.3 三维虚拟仿真在风电状态监测中的应用前景12
  • 1.4 课题来源及思路12-13
  • 1.5 本章小结13-14
  • 第2章 风力发电机的结构及运行状态分析14-26
  • 2.1 引言14
  • 2.2 风力发电机组的结构及工作原理14-18
  • 2.3 风力发电机常见故障分析18-22
  • 2.3.1 风力发电机组的故障特点18-19
  • 2.3.2 风力发电机故障机理分析19-22
  • 2.4 监测方式概述22-24
  • 2.4.1 风电机组常用监测方式22-23
  • 2.4.2 本系统监测方案23-24
  • 2.5 仿真系统总体方案24-25
  • 2.6 本章小结25-26
  • 第3章 基于 OpenGL 的三维实体建模26-42
  • 3.1 OpenGL 简介26-30
  • 3.1.1 OpenGL 的工作机制27-28
  • 3.1.2 OpenGL 基本功能28-29
  • 3.1.3 OpenGL 在 VC++中基于 MFC 程序开发方法29-30
  • 3.2 风力发电机零部件的几何建模30-35
  • 3.2.1 三维模型结构分析30-31
  • 3.2.2 网格模型的环绕规则31
  • 3.2.3 叶片模型建立31-33
  • 3.2.4 轮毂模型建立33-34
  • 3.2.5 其他各零部件模型建立34-35
  • 3.3 各部件模型特殊效果渲染35-39
  • 3.3.1 光照处理35-36
  • 3.3.2 指定材质属性36-37
  • 3.3.3 纹理映射37-39
  • 3.4 风电机组零部件的装配39-41
  • 3.4.1 基于约束的零件装配39-40
  • 3.4.2 风电机组零部件的装配过程40-41
  • 3.5 本章小结41-42
  • 第4章 风力发电机仿真系统运动模型42-52
  • 4.1 风电机组动态仿真实现的基础42-43
  • 4.1.1 运动模型坐标系42-43
  • 4.1.2 齐次变换矩阵43
  • 4.2 机组零部件的齐次坐标变换43-51
  • 4.2.1 机组零部件的平移变换44-45
  • 4.2.2 风电机组零部件的旋转变换45-48
  • 4.2.3 风电机组零部件在仿真环境中的运动48-51
  • 4.3 本章小结51-52
  • 第5章 风电机组运行状态数据的网络传输52-58
  • 5.1 基于 VC++的网络编程概述52-54
  • 5.1.1 Wi ndows Sockets 的简介52
  • 5.1.2 TCP/IP 协议概述52-53
  • 5.1.3 通信方式的选择53-54
  • 5.2 总体方案54-57
  • 5.2.1 文件传输的实现55-56
  • 5.2.2 系统功能实现56-57
  • 5.3 本章小结57-58
  • 第6章 风电机组运行状态仿真实现58-64
  • 6.1 系统开发平台58
  • 6.2 三维动态仿真的实现58-62
  • 6.2.1 风电机组运行参数的设定58-61
  • 6.2.2 风电机组运行状态的动态显示61-62
  • 6.3 系统实现过程62-63
  • 6.4 本章小结63-64
  • 第7章 结论与展望64-66
  • 7.1 结论64
  • 7.2 展望64-66
  • 参考文献66-70
  • 致谢70-71
  • 攻读硕士学位期间的研究成果71


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

基于OpenGL的三维建模可视化软件开发    欧中亚;

风力发电机发展现状及研究进展    程明;张运乾;张建忠;

船体非均匀有理B样条曲面造型与OpenGL显示    王明炎,贾传荧

某风电齿轮箱运行状态监测系统设计    米林;秦甲磊;谭伟;吴旋;

TCP/IP协议下网络编程技术及其实现    周炎涛,李立明

织物模拟技术分析及基于OpenGL的三维效果实现    朱华健,张森林

基于Socket的网络编程技术及其实现    刘骏,颜钢锋

三维动画技术与三维虚拟技术的研究    刘贤梅,黄静,刘晓明

OpenGL在机器人三维动态仿真系统中的应用    曹自洋,郝矿荣

风电齿轮箱的发展及技术分析    王晶晶;吴晓铃;

虚拟服装动态展示中的模特走秀动作模拟    吴志明;茆丽娟;赵媛媛;

基于OpenGL城市轨道交通视景仿真系统研究    廖文江;董南萍;方建军;

机器人可视化仿真模型及同步控制系统的研究    李淑琴;尹航;

基于OpenGL的圆筒段自动铺带仿真研究    渠涛;肖军;李勇;左龙彦;

大容量风力发电机内流体场及温度场的数值分析    江有名;丁树业;葛云中;

虚拟拆装技术应用现状    张斌;齐元胜;王晓华;李佳佳;

基于OpenGL的包装瓶几何造型技术研究    马万青;和克智;

包装纸盒CAD系统的设计研究    和克智;马春娟;

OpenGL在瓶类包装CAD中的应用    马万青;和克智;

基于混合DEM数据存储结构的三维地形可视化    傅为;何明刚;袁硕;李慧盈;

风电齿轮箱振动信号的倒频谱分析    滕伟;武鑫;高青风;柳亦兵;

基于专利引文网络的技术轨道识别研究——以风力发动机领域为例    杨中楷;刘佳;

一种真实感三维地形的实用生成方法    陈长林;魏海平;王峰;康杰;

一种基于云台遥控的视觉临场感系统    张敏;刘培志;胡雄文;张长杰;徐英新;王晋华;

3维图像多屏多视角同步显示技术研究    刘建明;胡平平;薛兆井;

基于VC的STL文件读取    张贞贞;陈定方;

基于Creator的3D建模适时性优化方法    林秋杰;段红;

基于OpenGL的分子动力学三维显示系统的设计与实现    刘宇;郭龙江;李金宝;

风力发电机组远程监测与诊断系统研究与开发    陈杰;李少华;蒋东翔;

一种新型消防水3D-SCADA系统的设计与实现    季翼鹏;姚文贤;陆春明;

北京市可再生能源综合规划模型与政策研究    高新宇

蚁群觅食仿真和动画的研究    孟志刚

MW级风力发电机组关键部件振动分析与故障诊断方法研究    曲弋

变速恒频风力发电关键技术研究    卞松江

大型风电场电压稳定性分析与控制研究    潘文霞

变速恒频风力发电系统运行与控制研究    刘其辉

非结构化环境中移动机器人系统越障运动机理的研究    程刚

面向数字地球的三维景观构造关键技术研究    于文洋

三维GIS数据组织管理及符号化表示研究    危拥军

自行车机器人非线性系统中若干问题的研究    郭磊

数字媒体时代的三维动画变革研究    张竑

船舶结构强度虚拟测试技术研究    赵学谦

基于离散点云的三维重建研究与实现    张涛

基于虚拟现实的漫游系统关键技术的研究    马利亚

风力发电新型偏航驱动器设计与研究    陶磊

基于NURBS的植物曲面建模及其应用    乔桂新

基于LabVIEW的风力机叶片振动监测系统开发    陈顺章

风光联合发电系统建模与设计    陈丽

水声通信算法半物理仿真平台的设计与开发    郭志强

矿井安全生产虚拟现实系统的研究    蔡治邦

面向计算的船体曲面NURBS造型    张明霞 ,纪卓尚 ,林焰

我国风力发电机组总装企业现状    祁和生;

新型直接驱动外转子双凸极永磁风力发电机    张建忠;程明;

无刷双馈电机电动状态下的能量分析    章玮

船体曲面的NURBS表达与设计    仵大伟,林焰,纪卓尚

世界风电技术发展趋势和我国未来风电发展探讨    许洪华,郭金东 ,鄂春良

新能源与分布式电源系统(下)    程明

离网型风力发电机性能测试系统概述    高雪峰;王涛;沈炳耘;刘志璋;何桢;

用神经网络对风力发电中电力电子故障分析    张晓波;张新燕;王维庆;

包络方法诊断齿轮箱故障    白士红,孙斌

NURBS曲线及其在船舶型线设计中的应用研究    陈绍平

风力发电机组系统建模与仿真研究    金鑫

NURBS技术剖析及其在船体线型表达上的行为研究    杜广东

风力发电机组关键部件的有限元分析    许燕

600KW风力发电机组故障诊断    唐新安

风力发电机组轴系扭矩测试系统的研究与应用    郭靖

基于动力学的风力发电机齿轮传动系统可靠性评估及参数优化设计    邢子坤

大型风电机组振动状态监测系统开发    李虎

基于LabVIEW的大型风力发电机组旋转机械的状态监测系统设计    王之华

OpenGL在仿真技术开发中的应用综述    高超;马科;

数字化车床的建构仿真技术    毕海霞;高亮;张艳蕊;李世杰;张啸;

双馈变速风电机组频率控制的仿真研究    关宏亮;迟永宁;王伟胜;戴慧珠;杨以涵;

矿床的三维可视化仿真技术与系统    僧德文,李仲学,李春民,李翠平

基于双馈风电模型的电压稳定性研究    郭虎奎;李凤婷;

基于OpenGL的并联机床建模与运动仿真技术    郑魁敬;赵永生;

大型风电机组仿真及试验系统——Ⅰ.总述及设计    解大;张延迟;张琪;楚金甫;卢婧婧;

虚拟战场中车尾扬尘的实时仿真方法    张雪兰;申华;

SVC补偿型定速风电机组模型及其特性分析    范高锋;王纯琦;乔元;赵海翔;薛锋;王伟胜;

布局三维仿真系统的研究与开发    邹世伟;仝瑞振;

基于OpenGL日地月系统仿真技术研究综述    张道卫;郭华东;刘广;丁翼星;

用OpenGL实现航天视景仿真    秦加法;曹明亮;刘承勇;蒋桂荣;

在OpenGL中实现多视图表示    张秀芬;裴承慧;胡志勇;

基于OpenGL的作物地下组织可视化模拟    孙玉莲;

航天任务视景仿真中基于OpenGL的星空背景绘制    马志昊;刘海洋;杨晓丹;

基于OpenGL光照技术玉米验证冠层光反射特性模型    曹素云;劳彩莲;孔娅;

基于OpenGL的卫星在轨运行三维演示系统    闫志闯;秦文振;李琦;吴杉;

在VB中进行OpenGL程序设计    周丽华;

基于OpenGL的某型雷达瞄准镜视景仿真的实现    单显明;徐国鑫;赵志宏;

基于OpenGL的立体显示技术    虞红;蔡继红;

CAE仿真技术助力北京奥运    

海事管理中 仿真技术    王玉平 冯爱国

OpenGL、D3D性能测试大观    

英思 以仿真技术服务基建工程    彭华

仿真技术成产品创新引擎 ANSYS布局中国新兴市场    本报记者 谢桂珍

SPS仿真技术24小时为延西线“把脉问诊”    袁瑞华

用仿真技术省钱    徐昕

CAE仿真技术助力北京奥运会    王恩青

GL Excess:显卡OpenGL性能测试专用工具    上海 王光临

安世亚太:用仿真技术替代汽车碰撞    莫震宇

大容量风电并网对电力系统安全稳定的影响研究    张红光

农业机器系统状态仿真及更新决策的研究    李中才

变速恒频风电机组并网运行模型研究及其应用    申洪

基于OpenGL的应力波原木内部腐朽断层图像三维重构研究    侯卫萍

风电引起的电压波动和闪变研究    赵海翔

大规模风电场接入电力系统的小干扰稳定性研究    关宏亮

大型风电场接入电网的稳定性问题研究    迟永宁

空间对接动力学半物理仿真系统设计及试验研究    常同立

大型风电机组变桨距控制策略研究    王哲

基于多色集合理论的柔性生产线及车间规划方法研究    唐自玉

风电机组运行状态仿真系统研究    尹海峰

超精密加工分子动力学仿真可视化研究    刘宪明

基于虚拟现实仿真技术的全站仪模拟操作系统的研制    骆旭佳

七轴五联动数控加工仿真系统的研究    吴晓

基于OpenGL的继电器三维可视化仿真系统的研究与开发    刘振照

风电机组多体系统建模与动态特性仿真分析研究    黄伟

基于OpenGL的板带轧机实时仿真    张晓丽

基于OpenGL的三维交互行为—特征建模工具的研究    王玉华

基于OpenGL的虚拟现实开发平台设计    檀鹏

加热炉钢坯温度场可视化研究    吴玉成