風力發(fā)電機運行仿真

1、基于MATLAB的“風力發(fā)電機運行仿真”軟件設(shè)計摘要關(guān)鍵詞1前言1.1建模仿真的發(fā)展現(xiàn)狀20世紀 5060年代, 自動控制領(lǐng)域普遍采用計算機模擬方法研究控制系統(tǒng)動態(tài)過程和性能?！坝嬎銠C模擬”實質(zhì)上是數(shù)學(xué)模型在計算機上的解算運行, 當時的計算機是模擬計算機, 后來發(fā)展為數(shù)字計算機。1961年G.W.Morgenthler首次對仿真一詞作了技術(shù)性的解釋，認為“仿真”是指在實際系統(tǒng)尚不存在的情況下，對于系統(tǒng)或活動本質(zhì)的復(fù)現(xiàn)。目前，比較流行于工程技術(shù)界的技術(shù)定義是系統(tǒng)仿真是通過對系統(tǒng)模型的實驗，研究一個存在的或設(shè)計中的系統(tǒng)。仿真的三要素之間的關(guān)系可用三個基本活動來描述。如圖1圖1 系統(tǒng)仿真三要素之間的

2、關(guān)系20世紀50年代初連續(xù)系統(tǒng)仿真在模擬計算機上進行, 50年代中出現(xiàn)數(shù)字仿真技術(shù), 從此計算機仿真技術(shù)沿著模擬仿真和數(shù)字仿真兩個方面發(fā)展。60年代初出現(xiàn)了混和模擬計算機, 增加了模擬仿真的邏輯控制功能, 解決了偏微分方程、差分方程、隨機過程的仿真問題。從60-70代發(fā)展了面向仿真問題的仿真語言。20世紀80年代末到90年代初, 以計算機技術(shù)、 通訊技術(shù)、智能技術(shù)等為代表的信息技術(shù)的迅猛發(fā)展, 給計算機仿真技術(shù)在可視仿真基礎(chǔ)上的進一步發(fā)展帶來了契機, 出現(xiàn)了多媒體仿真技術(shù)。多媒體仿真技術(shù)充分利用了視覺和聽覺媒體的處理和合成技術(shù), 更強調(diào)頭腦、視覺和聽覺的體驗, 仿真中人與計算機交互手段也更加豐

3、富。80年代初正式提出了“虛擬現(xiàn)實”一詞。虛擬現(xiàn)實是一種由計算機全部或部分生成的多維感覺環(huán)境, 給參與者產(chǎn)生視覺、 聽覺、 觸覺等各種感官信息, 使參與者有身臨其境的感覺, 同時參與者從定性和定量綜合集成的虛擬環(huán)境中可以獲得對客觀世界中客觀事物的感性和理性的認識。圖2體現(xiàn)了仿真科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展進程。圖2 仿真科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展以美國為代表的發(fā)達國家高度重視仿真技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。美國等西方國家除軍事用途外的其它行業(yè)中的仿真技術(shù)及應(yīng)用都居于世界領(lǐng)先水平，如飛行模擬器、車輛運輸仿真、電力系統(tǒng)、石油化工仿真系統(tǒng)等。經(jīng)過幾個五年計劃的努力，我國仿真技術(shù)得到了快速的發(fā)展，并取得了突破性成果，和長足的進步。在

4、某些方面達到了國際先進水平。但總體水平，特別是應(yīng)用水平與發(fā)達國家比較還有差距，需要進一步努力，加速發(fā)展仿真技術(shù)以縮小差距1.2本仿真軟件簡介2風力發(fā)電機各部分數(shù)學(xué)模型及仿真2.1風力機風能利用系數(shù)（功率系數(shù)）Cp是指單位時間內(nèi)風力機所獲得的能量與風能之比。它是評定風力機氣動特性優(yōu)劣的只要參數(shù)，其定義式： （1）式中：P為風力機的功率，單位是W；為空氣密度，單位是kg/m3；S為風輪的掃風面積，單位是m2；V為來流風速，單位是m/s在設(shè)計Savonius風力機時要考慮兩個重要的結(jié)構(gòu)參數(shù)：一個是重疊比OL（Overlap ratio），一個是高徑比AP（Aapect ratio）： （2） （3）

5、葉片重疊比對Savonius風力機的各種性能影響很大。如圖4的風洞試驗數(shù)據(jù)所示，具有不同的葉片重疊比的風力機的最大功率系數(shù)相差很大，合理設(shè)計葉片重疊比可以改善風力機的靜態(tài)啟動特性，對風力機的動態(tài)力矩變化的戰(zhàn)俘和相位也具有一定的影響。圖4 具有不同重疊比的Savonius風力機的性能葉片高徑比也對風力機的性能影響很大，一般來說葉片高徑比越大風力機性能越好。目前實際應(yīng)用中的Savonius風力機的葉片高徑比一般為14，準確數(shù)值要根據(jù)設(shè)計目標、成本和安裝地點的風況特點來決定。葉尖速比是葉片的葉尖圓周速度與風速之比，用來描述風輪在不同風速中的狀態(tài)： （4）式中：n為風輪轉(zhuǎn)速，單位是r/s；為風輪角頻率

6、，單位是rad/s；R為風輪半徑，單位是m；V為上游風速，單位是m/s風力機通過葉片捕獲風能，將風能轉(zhuǎn)換為作用的發(fā)電機轉(zhuǎn)子上的機械能，將吸收的葉片轉(zhuǎn)矩為作用在發(fā)電機轉(zhuǎn)子上的機械轉(zhuǎn)矩。風力機吸收功率可以表示為風速的函數(shù)，其模型表示為： （5）所以風力機的機械轉(zhuǎn)矩為： （6）其中相關(guān)參數(shù)的設(shè)定會影響風力機的輸出效率。對于風力機建模，主要有兩種方式，一種是對發(fā)電機的實測數(shù)據(jù)的查表法，另一種是根據(jù)相關(guān)的公式進行垂直軸風力發(fā)電機輸出參數(shù)建模。風能利用系數(shù)Cp的函數(shù)曲線如圖6所示，由圖可知，當葉尖速比在1左右時，輸出效率最大。為了簡化模型，我們在仿真過程中設(shè)定葉尖速比在速度范圍之內(nèi)為恒定值。圖6 最佳Sa

7、vonius型風力機輸出效率及轉(zhuǎn)矩效率隨葉尖速比的變化通過圖6可以擬合曲線，得到風能利用系數(shù)Cp的函數(shù)： （7）由此可得輸出功率為： （8）根據(jù)數(shù)學(xué)模型，進行Simulink仿真。輸入為風速V，空氣密度和發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩T_em；葉尖速比和風力機受風面積A為常數(shù)。輸出為風力機輸出功率P，輸出轉(zhuǎn)矩Te，輸出轉(zhuǎn)速和發(fā)電機輸入轉(zhuǎn)速_em。同時我們還設(shè)定了風力機的啟動風速和最高風速。模型如圖7所示，并對其進行了封裝。封裝界面如圖8。圖7 風力機仿真模型圖8 風力機封裝界面設(shè)定輸入風速為15m/s，空氣密度為1.29kg/m3，仿真時間為10秒，得輸出曲線如圖9。橫坐標為時間，縱坐標分別為功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速

8、、發(fā)電機輸入轉(zhuǎn)速。風力機輸出功率約為620W。圖9 風力機仿真輸出曲線2.2發(fā)電機2.2.1永磁發(fā)電機永磁同步發(fā)電機由繞線轉(zhuǎn)子同步發(fā)電機發(fā)展而來，定子與普通同步發(fā)電機基本相同，轉(zhuǎn)子為永磁體，一般無阻尼繞組，因此不存在勵磁繞組的銅損耗，同時無需外部提供勵磁電源，可以提高效率；轉(zhuǎn)子上沒有滑輪，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。風力機輸出的機械轉(zhuǎn)矩帶動發(fā)電機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動。 永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)子為永磁式結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子的磁鏈由永磁體決定。我們將定子電壓在dp0同步旋轉(zhuǎn)坐標系下進行分解，其中，同步旋轉(zhuǎn)坐標系的d軸是轉(zhuǎn)子磁鏈的方向。在此基礎(chǔ)上建立發(fā)電機定子電壓的d軸和q軸分量的表達式： （9）式中：id和iq分別為發(fā)電機的d軸

9、和q軸電流；ud和uq分別為定子電壓Eg的d軸和q軸分量；d和q分別是d軸和q軸的磁鏈Ra為定子電阻；e為電角頻率定義磁鏈的d軸和q軸的分量的表達式為： （10）式中：Ld和Lq分別為發(fā)電機的d軸和q軸電感；o為永磁體產(chǎn)生的磁鏈定義q軸的反電勢eq=eo，而d軸的反電勢ed=0，因為發(fā)電機的轉(zhuǎn)子為對稱結(jié)構(gòu)，這里我們可以假設(shè)發(fā)電機的d軸和q軸的電感相等，即Ld=Lq=L。將式（8）帶入到式（7）并整理化簡得到： （11）因為Ld=Lq=L，則永磁同步發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩表達式為： （12）式中np為極對數(shù)。MATLAB中提供的永磁發(fā)電機模型當其輸入為負時，作為發(fā)電機使用。輸入有轉(zhuǎn)矩Tm和轉(zhuǎn)速兩種選擇

10、。本仿真軟件中，我們選擇轉(zhuǎn)速輸入。參數(shù)設(shè)置如圖13所示，從上到下依次表示：定子相電阻，d軸和q軸定子電感，選擇機器常數(shù)，感應(yīng)磁鏈，電壓常數(shù)，轉(zhuǎn)矩常數(shù)，極對數(shù)，初始條件（轉(zhuǎn)速、角度、電流）。通過調(diào)整感應(yīng)磁鏈和極對數(shù)得到較為理想的曲線。圖14和圖15分別為仿真模型和仿真結(jié)果。圖13 永磁同步發(fā)電機參數(shù)設(shè)置圖14 永磁同步發(fā)電機模型圖15 發(fā)電機輸出電壓曲線2.2.2電勵磁同步發(fā)電機風力發(fā)電中所用的同步發(fā)電機絕大部分是三相同步電機，其輸出聯(lián)接到鄰近的三相電網(wǎng)或輸配電線。普通三相同步發(fā)電機的原理結(jié)構(gòu)如圖5所示。在定子鐵心上有若干槽，槽內(nèi)嵌有均勻分布的在空間彼此相隔120電角的三相電樞繞組aa、bb和c

11、c，轉(zhuǎn)子上裝有磁極和勵磁繞組，當勵磁繞組通以直流電流If后，電機內(nèi)產(chǎn)生磁場。轉(zhuǎn)子被風力機帶動旋轉(zhuǎn)，則磁場與定子三相繞組之間有相對運動，從而在定子三相繞組中感應(yīng)出三個幅值相同，彼此相隔120電角的交流電勢。這個交流電勢的頻率f決定于電機的極對數(shù)p和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速n，即f=pn/60。圖5 三相同步發(fā)電機結(jié)構(gòu)原理圖我們將定子電壓在dp0同步旋轉(zhuǎn)坐標系下進行分解，則定子方程可表示為： （11）定義磁鏈的表達式： （12）式中：Mf為定子繞組和勵磁繞組之間的互感系數(shù)；Md為定子繞組和直軸阻尼繞組之間的互感系數(shù)；MQ為定子繞組和交軸阻尼繞組之間的互感系數(shù)發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩為： （13）MATLAB中的同步電機有

12、國際標準單位和標幺值兩種，我們選擇的是國際標準單位值的。輸入分功率Pm和轉(zhuǎn)速兩種，為了與永磁電機的輸入統(tǒng)一，我們還是選擇轉(zhuǎn)速輸入。參數(shù)設(shè)置如圖16所示，參數(shù)依次為：視在功率、線電壓、頻率、勵磁電流，電子電阻、漏磁電感、d軸和q軸電感，定子的漏磁回路電阻、漏磁電感，阻尼器的d軸和q軸電阻和漏磁電感，極對數(shù)，初始值（初始速度偏差、電角度、線電流、相角、初始勵磁電壓）。圖16電勵磁同步發(fā)電機參數(shù)設(shè)置這一發(fā)電機模塊需要配合勵磁模塊一起使用，在這里需要說明一下。圖17為勵磁模塊的基礎(chǔ)模型，從左到右依次是：低通濾波器，超前滯后補償，主調(diào)節(jié)器，飽和度，勵磁模型，阻尼器。通過改變主調(diào)節(jié)器的增益、時間常數(shù)和飽和

13、度的上下限，得到穩(wěn)定的勵磁電壓。與發(fā)電機相連得到整體模型，如圖18所示。圖19為發(fā)電機輸出電壓曲線。圖17勵磁基礎(chǔ)模型圖18 勵磁發(fā)電機模型圖19 勵磁發(fā)電機輸出電壓曲線2.3整流逆變3整體模型及GUI界面3.1整體模型將上一章的各個部分按照風力機、發(fā)電機、整流逆變的順序連接在一起，得到整體的風力發(fā)電系統(tǒng)的模型，如圖20所示，上為應(yīng)用永磁發(fā)電機的風力發(fā)電系統(tǒng)，下為應(yīng)用勵磁同步發(fā)電機的風力發(fā)電系統(tǒng)，兩者的區(qū)別僅在于發(fā)電機勵磁方式不同。設(shè)置仿真時間為1秒進行仿真，由于模塊比較復(fù)雜運算量比較大，所以實際的仿真時間較長，得到的仿真結(jié)果如圖21所示。圖20 風力發(fā)電系統(tǒng)模型（上圖為永磁同步發(fā)電機，下圖為

14、勵磁同步發(fā)電機）圖21 發(fā)電機輸出波形（上為永磁同步發(fā)電機輸出，下為勵磁同步發(fā)電機輸出，右側(cè)為波形細節(jié)圖）從圖形可以看出與之前發(fā)電機仿真結(jié)果相比波形中夾雜了很多諧波，并且也非正弦波形。通過調(diào)節(jié)發(fā)電機的參數(shù)不能解決這一問題，經(jīng)過與指導(dǎo)老師討論并查閱資料，我們在發(fā)電機與整流裝置之間加入了1：1的變壓器，利用變壓器作為隔離裝置，消除整流逆變對發(fā)電機輸出的影響。如圖22所示圖中用粗線框住的部分為添加的變壓器隔離裝置。通過觀察結(jié)果，達到了我們的目的。如圖23所示為調(diào)試后的發(fā)電機輸出曲線。圖24為風力發(fā)電系統(tǒng)最終輸出電壓。圖22 修改后的風力發(fā)電系統(tǒng)模型（上圖為永磁同步發(fā)電機，下圖為勵磁同步發(fā)電機）圖23

15、修改后發(fā)電機輸出波形（上為永磁同步發(fā)電機輸出，下為勵磁同步發(fā)電機輸出）圖24 風力發(fā)電系統(tǒng)輸出（上為永磁同步發(fā)電系統(tǒng)輸出，下為勵磁同步發(fā)電系統(tǒng)輸出）3.2GUI界面設(shè)計3.21 GUI的使用GUI是Graphical User Interface 圖形用戶界面的意思，象很多高級編程語言一樣，Matlab也有圖形用戶界面開發(fā)環(huán)境，隨著計算機技術(shù)的飛速發(fā)展，人與計算機的通信方式也發(fā)生的很大的變化，從原來的命令行通訊方式（例如很早的DOS系統(tǒng)）變化到了現(xiàn)在的圖形界面下的交互方式，而現(xiàn)在絕大多數(shù)的應(yīng)用程序都是在圖形化用戶界面下運行的。(1)首先我們新建一個GUI文件：File/New/GUI，或者在命

16、令窗口輸入GUIDE，運行GUI界面設(shè)計工具，或者點擊GUIDE按鈕(問號左邊第二個)啟動，圖3-1 打開GUIDE的快捷按鈕啟動的界面如下圖所示：圖3-2 GUIDE啟動界面(2)選擇Blank GUI(Default)圖3-3 GUI設(shè)計版面(3)窗口的左邊有許多控件，類似VC+、VB，可以將控件拖到窗口中。比如做一個按鈕控制圖片顯示的界面，布置控件如下：圖3-4 拖動控件的實例按鈕的顯示字符和字體大小可以通過雙擊后，在彈出的對話框中修改。(4)對按鈕控件功能的編程：右鍵按鈕，選擇view callbacks-callback回調(diào)函數(shù)，就會彈出這個界面的M文件，并且光標定位在該按鈕的子函數(shù)

17、開始處,寫好點擊該按鈕時觸發(fā)的語句：% Executes on button press in pushbutton1.function pushbutton1_Callback(hObject, eventdata, handles)% hObject handle to Untitled1 (see GCBO)% eventdata reserved - to be defined in a future version of MATLAB% handles structure with handles and user data (see GUIDATA)axes(handles.axe

18、s1);imshow(flower.jpg);(4)保存文件，單擊fig文件窗口上的三角執(zhí)行或者運行其M文件運行該程序：圖3-5 運行設(shè)計的界面圖3-6 按下按鈕之后通過該例子簡單描述下制作GUI的過程。3.22 動態(tài)仿真軟件界面設(shè)計 下面以水平軸并網(wǎng)風力發(fā)電場動態(tài)仿真界面設(shè)計為例，介紹各部分界面的需求分析、功能安排及設(shè)計過程。需求分析：該軟件界面的制作是為了給實驗室環(huán)境提供一種可靠的數(shù)據(jù)獲取手段和決策安排方法。在給定各設(shè)備具體參數(shù)的情況下，能夠得到與實際相貼近的過程結(jié)果數(shù)據(jù)。功能安排：對模型的參數(shù)修改及模型的打開關(guān)閉運行等操作；仿真過程的曲線圖的可視化；仿真過程的詳細數(shù)據(jù)的顯示；仿真過程的參

19、數(shù)和詳細數(shù)據(jù)可以保存為自定義文檔；以上功能的菜單實現(xiàn)。設(shè)計過程： 基本的設(shè)計方法3.21中已經(jīng)介紹過了。 界面總貌如下所示打開模型的回調(diào)函數(shù)：if isempty(find_system(Name,power_wind_ig.mdl) open_system(power_wind_dfig_avg.mdl);end關(guān)閉模型的回調(diào)函數(shù)：save_system(power_wind_dfig_avg.mdl);close_system(power_wind_dfig_avg.mdl);回主界面就是關(guān)閉改圖形界面。主要是為了各個界面之間的銜接功能。其回調(diào)函數(shù)：close(gcf);set(0,cur

20、rentfigure,mainGUI);這幾個控制功能實現(xiàn)十分簡單。困難在于，原來的動態(tài)仿真系統(tǒng)中的各個參數(shù)是在M文件中書寫的，運行mdl文件之前需要先載入全局參數(shù)到內(nèi)存，再啟動仿真，然后再通過運行畫圖程序把結(jié)果體現(xiàn)出來。而現(xiàn)在是做成操作界面，如果再這個運行程序太過煩瑣，用戶友好化就體現(xiàn)不出了。為了解決這個問題，首先想到的是制作一個嵌入式的模塊，把初始化代碼放到該模塊里面，使它在模型運行時第一時間把參數(shù)載入。但是嘗試了Embedded Matlab Fcn等模塊后，沒有成功，嵌入式模塊支持的語句有限，有些基本的函數(shù)或字符在其中不能應(yīng)用，所以功能發(fā)揮受到了一定的限制。只有尋找其他方法。在Simu

21、link的模型文件環(huán)境下，選中File-module properties后會彈出一個對話框：圖3-10 模型屬性對話框該對話框第二個標簽就是callbacks，就是回調(diào)函數(shù)，鑒于之前對GUI中callback的研究及已知的simulink基本知識，決定將所需參數(shù)初始參數(shù)寫入一M文件（power_wind_dfig_data.m），然后裝載到模型中。實踐證明這個方法是可以實現(xiàn)的。選中callbacks,界面左邊一欄列出了各種支持的回調(diào)函數(shù)，第一時間可以發(fā)現(xiàn)PreLoadFcn,就是自動裝載函數(shù)。右邊的對話框就是編寫程序代碼的地方，用法跟M-editor一樣：圖3-12自動裝載函數(shù)這樣解決了初始

22、化的問題。之后是結(jié)果反饋的問題。module property的callbacks里提供了其他一些回調(diào)函數(shù)，經(jīng)過嘗試postload Fcn,Postsave Fcn這些后續(xù)操作的函數(shù)之后，發(fā)現(xiàn)stopFcn可實現(xiàn)仿真完畢之后進行操作的功能。所以，將畫圖和數(shù)據(jù)顯示的代碼寫入stopFcn的對話框中。圖3-13 停止仿真后執(zhí)行的回調(diào)函數(shù)這樣寫入仿真前后的仿真語句之后，只要打開模型，點擊運行就OK了。圖3-14 設(shè)置好回調(diào)函數(shù)后運行模型的結(jié)果通過選擇，相應(yīng)數(shù)據(jù)也會在主界面上顯示出來。這樣操作方便，給操作人員減少了許多負擔。但是這種方法并不方便修改各參數(shù)及數(shù)據(jù)保存，為了使該軟件功能更加完善，需要繼續(xù)

23、加工。但難點也隨之而來，在GUI界面上輸入的數(shù)據(jù)被內(nèi)存獲取之后并不送入workspace,但是Simulink仿真數(shù)據(jù)初始化獲取必須通過workspace, 這是一個矛盾。把GUI中edit框中的數(shù)值賦給simulink中對應(yīng)的變量。這個問題一開始用set_param嘗試，但總是會報錯說變量沒有定義。之后研究發(fā)現(xiàn)，只需要用等號對變量名進行賦值即可。例如：simulink中有個變量為f1，edit框Tag屬性為edit1,那么相應(yīng)的代碼就Pnom=str2num(get(handles.edit1,string);這里的str2num是將字符串轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)值的函數(shù)。啟動simulink之前需要寫上o

24、ptions = simset(SrcWorkspace,current);將GUI中所輸入的各個參數(shù)送到workspace中，再通過語句sim(model_name,0 sim_time,options);啟動仿真。然后是運行仿真后，將所得到的數(shù)據(jù)從工作空間讀到GUI的內(nèi)存空間里，需要做如下處理：首先將Simulink的數(shù)據(jù)用to workspace模塊連接,再通過語句assignin(base,Vabc, Vabc);才能將其內(nèi)容保存到workspace中去，然后再從workspace中讀取到GUI空間中去，通過語句：Vabc =evalin(base, Vabc ); 來實現(xiàn)，之后的操作

25、就很簡單了，set就可以完成各種數(shù)據(jù)顯示的功能。仿真數(shù)據(jù)顯示如下：圖3-16 動態(tài)模型版面運行仿真后演示結(jié)果接下來是文件讀取及保存問題。該軟件具有參數(shù)裝載、參數(shù)保存，仿真過程數(shù)據(jù)保存及兩者同時保存。文件格式為.xls即Excel文件。未開始仿真前保存文件均有相應(yīng)的提示信息，分別如下所示：通過Menu Edit為軟件添加菜單。菜單實現(xiàn)的功能均可由界面上的按鈕等控件實現(xiàn)，其整體框架如下所示：其他部分的界面設(shè)計與此類似。3.23綜合軟件的制作下面制作一個綜合控制版面把這四個分界面連接起來。首先制作該軟件的主界面：圖3-17 啟動界面制作下面四個按鈕分別啟動四個仿真子模塊，并且將該主界面關(guān)掉。關(guān)閉當前

26、界面并打開新的界面功能實現(xiàn)起來方法很多，如open,run函數(shù)等，但是經(jīng)過實驗，本文提出了一種新的方法，比上述兩個函數(shù)的代碼量要小，思維也更新穎：close(gcf); %關(guān)閉當前界面set(0,currentfigure, shuipingbw);%將當前焦點設(shè)置到shuipingbw上為了軟件界面的友好性，在其工作欄中也制作了切換界面的菜單。圖3-18 啟動界面運行圖點擊按鈕或菜單會進入相應(yīng)的控制界面。在其菜單欄上點擊操作-關(guān)于-會彈出畢業(yè)設(shè)計作者名字，指導(dǎo)老師姓名等字樣。3.24 小結(jié)通過GUIDE制作軟件界面方便，而且圖形豐富，可以根據(jù)自己的需要調(diào)整界面布局。而且它可以連接M腳本語言和

27、simulink模塊，將各種特性組件的特性有機地結(jié)合起來，通過按鈕，坐標窗口，列表欄等控件獲取外部輸入或者展示仿真結(jié)果，很好地達到了界面友好，交互方便的效果。通過GUI完成的仿真軟件綜合了四類風力發(fā)電仿真功能，對獲取實驗數(shù)據(jù)，研究風力發(fā)電，優(yōu)化風力發(fā)電控制等方面具有十分重要的意義。4總結(jié)經(jīng)過半年多的努力，我們的風力發(fā)電運行仿真系統(tǒng)已經(jīng)初見模型了，在GUI界面上可以實現(xiàn)系統(tǒng)運行，修改模型參數(shù)，查看輸出曲線，分析曲線數(shù)據(jù)等功能，并可以查看底層模型?；緦崿F(xiàn)了項目的預(yù)期成果，但由于時間和所學(xué)知識有限，系統(tǒng)中還缺少控制部分，以及更形象的可視化界面。附錄資料：不需要的可以自行刪除實木地板面層施工工藝標準

28、 目錄 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc415051043 1 適用范圍 PAGEREF _Toc415051043 h 2 HYPERLINK l _Toc415051044 2 施工準備 PAGEREF _Toc415051044 h 2 HYPERLINK l _Toc415051045 2.1技術(shù)準備 PAGEREF _Toc415051045 h 2 HYPERLINK l _Toc415051046 2.2材料要求 PAGEREF _Toc415051046 h 2 HYPERLINK l _Toc415051047 2.3機具設(shè)備 PAGEREF

29、_Toc415051047 h 3 HYPERLINK l _Toc415051048 2.4作業(yè)條件 PAGEREF _Toc415051048 h 3 HYPERLINK l _Toc415051049 3 施工工藝 PAGEREF _Toc415051049 h 4 HYPERLINK l _Toc415051050 3.1工藝流程 PAGEREF _Toc415051050 h 4 HYPERLINK l _Toc415051051 3.2施工要點 PAGEREF _Toc415051051 h 4 HYPERLINK l _Toc415051052 3.3季節(jié)性施工 PAGEREF

30、_Toc415051052 h 8 HYPERLINK l _Toc415051053 4 質(zhì)量標準 PAGEREF _Toc415051053 h 8 HYPERLINK l _Toc415051054 4.1主控項目 PAGEREF _Toc415051054 h 8 HYPERLINK l _Toc415051055 4.2一般項目 PAGEREF _Toc415051055 h 9 HYPERLINK l _Toc415051056 5 成品保護 PAGEREF _Toc415051056 h 10 HYPERLINK l _Toc415051057 6 應(yīng)注意的質(zhì)量問題 PAGERE

31、F _Toc415051057 h 11 HYPERLINK l _Toc415051058 7 質(zhì)量記錄 PAGEREF _Toc415051058 h 11 HYPERLINK l _Toc415051059 8 安全、環(huán)保措施 PAGEREF _Toc415051059 h 12 HYPERLINK l _Toc415051060 8.1妥全操作要求 PAGEREF _Toc415051060 h 12 HYPERLINK l _Toc415051061 8.2環(huán)保措施 PAGEREF _Toc415051061 h 12實木地板面層施工工藝標準1 適用范圍 本規(guī)范適用于建筑裝飾工程中實

32、木地板面層的施工。2 施工準備2.1技術(shù)準備2.1.1 實木地板的質(zhì)量應(yīng)符合規(guī)范和設(shè)計要求，在鋪設(shè)前，應(yīng)得到業(yè)主對地板質(zhì)量、數(shù)量、品種、花色、型號、含水率、顏色、油漆、尺寸偏差、加工精度、甲醛含量等驗收認可。2.1.2認真審核圖紙，結(jié)合現(xiàn)場尺寸進行深化設(shè)計，確定鋪設(shè)方法、拼花、鑲邊等，并經(jīng)監(jiān)理、建設(shè)單位認可。2.1.3 根據(jù)選用的板材和設(shè)計圖案進行試拼、試排，達到尺寸準確、均勻美觀。2.1.4 選定的樣品板材應(yīng)封樣保存。提前做好樣板間或樣板塊，經(jīng)監(jiān)理、建設(shè)單位驗收合格。2.1.5 對操作人員進行安全技術(shù)交底。鋪設(shè)面積較大時，應(yīng)編制施工方案。2.2材料要求2.2.1實木地板：實木地板面層所采用的

33、材料，其技術(shù)等級和質(zhì)量應(yīng)符合設(shè)計要求，含水率長條木地板不大于12，拼花木地板不大于10。實木地板面層的條材和塊材應(yīng)采用具有商品檢驗合格證的產(chǎn)品，其產(chǎn)品類別、型號、適用樹種、檢驗規(guī)則及技術(shù)條件等均應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準實木地板塊GBT1503616的規(guī)定。2.2.2 木材：木龍骨、墊木、剪刀撐和毛地板等應(yīng)做防腐、防蛀及防火處理。木龍骨要用變形較小的木材，常用紅松和白松等；毛地板常選用紅松、白松、杉木或整張的細木工板等。木材的材質(zhì)、品種、等級應(yīng)符合現(xiàn)行國家標準木結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范（GB 502062012）的有關(guān)規(guī)定，鋪設(shè)時的含水率不大于12。拚花木地板的長度，寬度和厚度均應(yīng)符合設(shè)計要求。雙層板

34、下的毛地板、木地板面下木擱柵和墊木均要做防腐處理，其規(guī)格、尺寸應(yīng)符合設(shè)計要求。2.2.3 硬木踢腳板：寬度、厚度應(yīng)按設(shè)計要求的尺寸加工，其含水率不大于12，背面滿涂防腐劑，背面應(yīng)滿涂防腐劑，花紋和顏色應(yīng)力求與面層地板相同。2.2.4其他材料：防腐劑、防火涂料、膠粘劑、8#10#。鍍鋅鉛絲、50100mm釘子(地板釘)、扒釘、角碼、膨脹螺栓、鍍鋅木螺釘、隔聲材料等。防腐劑、防火涂料、膠粘劑應(yīng)具有環(huán)保檢測報告。2.2.5 地面所用材料應(yīng)符合國際民用建筑工程室內(nèi)環(huán)境污染控制規(guī)范（GB503252010）2.3機具設(shè)備2.3.1 機械：多功能木工機床、刨地板機、磨地板機、平刨、壓刨、小電鋸、電錘等。2

35、.3.2 工具：斧子、沖子、鑿子、手鋸、手刨、錘子、墨斗、鏨子、掃帚、鋼絲刷、氣釘槍、割角尺等。2.3.3 計量檢測用品：水準儀、水平尺、方尺、鋼尺、靠尺等。2.4作業(yè)條件2.4.1 頂棚、墻面的各種濕作業(yè)已完，粉刷干燥程度達到80以上。2.4.2 地板鋪設(shè)前應(yīng)清理基層，不平的地方應(yīng)剔除或用水泥砂漿找平。2.4.3墻面已彈好標高控制線(+500mm)，并預(yù)檢合格。2.4.4 門窗玻璃、油漆、涂料已施工完，并驗收合格。2.4.5水暖管道、電氣設(shè)備及其他室內(nèi)固定設(shè)施安裝完，上、下水及暖氣試壓通過驗收并合格。2.4.6房間四周彈好踢腳板上口水平線，并已預(yù)埋好固定木踢腳的木磚（必須經(jīng)過防腐處理）。2.

36、4.7 凡是與混凝土或磚墻基體接觸的木材，如木擱柵、踢腳板背面、地板地面、剪力撐、木楔子、木磚等，均預(yù)先涂滿木材防腐材料。2.4.8 木地板采用空鋪法時，按設(shè)計要求的尺寸砌好地壟墻，每道墻預(yù)留120mm120mm通風孔2個，并預(yù)埋好鐵絲，墻頂抹一層防水砂漿。2.4.9 實木地板采用實鋪法時，預(yù)先在墊層內(nèi)預(yù)埋好鐵絲。3 施工工藝 實木地板按構(gòu)造方法不同，有“實鋪”和“空鋪”兩種。“實鋪”木地板，是木龍骨鋪在鋼筋混凝土板或墊層上，它是由木龍骨、毛地板及實木地板面層等組成?！翱珍仭笔怯赡君埞恰⒓舻稉?、毛地板、實木地板面層等組成，一般設(shè)在首層房間。采用“空鋪”法當龍骨跨度較大時，應(yīng)加設(shè)地壟墻，地壟墻頂

37、上要鋪防水卷材或抹防水砂漿及放置墊木。3.1工藝流程基層清理測量彈線安裝木龍骨鋪釘毛地板鋪實木地板面層刨平、磨光安裝木踢腳板油漆、打蠟清理木地板面 3.2施工要點3.2.1基層清理、測量彈線：對基層空鼓、麻點、掉皮、起砂、高低偏差等部位先進行返修，并把沾在基層上的浮漿、落地灰等用鏨子或鋼絲刷清理掉，再用掃帚將浮土清掃干凈。待所有清理工作完成后進行驗收，合格后方可彈線。3.2.2安裝木龍骨3.2.2.1實鋪法：樓層木地板的鋪設(shè)，通常采用實鋪法施工，見圖3.2.2.1。圖3.2.2.1 實鋪法(1)先在基層上彈出木龍骨的安裝位置線(間距不大于400mm或按設(shè)計要求)及標高，將龍骨（斷面呈梯形，寬面

38、在下）放平、放穩(wěn)，并找好標高，再用電錘鉆孔，用膨脹螺栓、角碼固定木龍骨或采用預(yù)埋在樓板內(nèi)的鋼筋(鐵絲)綁牢，木龍骨與墻間留出不小于30mm的縫隙，以利于通風防潮。木龍骨的表面應(yīng)平直。若表面不平可用墊板墊平，也可刨平，或者在底部砍削找平，但砍削深度不宜超過10mm，砍削處要刷防火涂料和防腐劑處理。采用墊板找平時墊板要與龍骨釘牢。(2)木龍骨的斷面選擇應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求。實鋪法木龍骨常加工成梯形(俗稱燕尾龍骨)，這樣不僅可以節(jié)省木材，同時也有利于穩(wěn)固。也可采用30mm40mm木龍骨，木龍骨的接頭應(yīng)采用平接頭，每個接頭用雙面木夾板，每面釘牢，亦可以用扁鐵雙面夾住釘牢。(3)木龍骨之間還要設(shè)置橫撐，橫撐的

39、含水率不得大于18，橫撐間距800mm左右，與龍骨垂直相交，用鐵釘固定，其目的是為了加強龍骨的整體性。龍骨與龍骨之間的空隙內(nèi)，按設(shè)計要求填充輕質(zhì)材料，填充材料不得高出木龍骨上表皮。3.2.2.2空鋪法：見圖3.2.2.2(1)空鋪法的地壟墻高度應(yīng)根據(jù)架空的高度及使用的條件計算后確定，地壟墻的質(zhì)量應(yīng)符合有關(guān)驗收規(guī)范的技術(shù)要求，并留出通風孔洞。(2)在地壟墻上墊放通長的壓沿木或墊木。壓沿木或墊木應(yīng)進行防腐、防蛀處理，并用預(yù)埋在地壟墻里的鐵絲將其綁扎擰緊，綁扎固定的間距不超過300mm，接頭采用平接，在兩根接頭處，綁扎的鉛絲應(yīng)分別在接頭處的兩端150mm以內(nèi)進行綁扎，以防接頭處松動。(3)在壓沿木表

40、面劃出各龍骨的中線，然后將龍骨對準中線擺好，端頭離開墻面的縫隙約30mm，木龍骨一般與地壟墻成垂直，擺放間距一般為400mm，并應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求，結(jié)合房間的具體尺寸均勻布置。當木龍骨頂面不平時，可用墊木或木楔在龍骨底下墊平，并將其釘牢在壓沿木上，為防止龍骨活動，應(yīng)在固定好的木龍骨表面臨時釘設(shè)木拉條，使之互相牽拉。圖3.2.2.2 空鋪法(常用于首層) (4)龍骨擺正后，在龍骨上按剪刀撐的間距彈線，然后按線將剪刀撐釘于龍骨側(cè)面，同一行剪刀撐要對齊順線，上口齊平。3.2.3鋪釘毛地板：實木地板有單層和雙層兩種。單層實木地板是將條形實木地板直接釘牢在木龍骨上，條形板與木龍骨垂直鋪設(shè)。雙層是在木龍骨上先

41、釘一層毛地板，再釘實木條板。毛地板可采用較窄的松、杉木板條，其寬度不宜大于120mm，或按設(shè)計要求選用，毛地板的表面應(yīng)刨平。毛地板與木龍骨成30或45角斜向鋪釘。毛地板鋪設(shè)時，木材髓心應(yīng)向上，其板間縫隙不大于3mm，與墻之間應(yīng)留1020mm的縫隙。毛地板用鐵釘與龍骨釘緊，宜選用長度為板厚225倍的鐵釘，每塊毛地板應(yīng)在每根龍骨上各釘兩個釘子固定，釘帽應(yīng)砸扁并沖進毛地板表面2mm，毛地板的接頭必須設(shè)在龍骨中線上，表面要調(diào)平，板長不應(yīng)小于兩檔木龍骨，相鄰板條的接縫要錯開。毛地板使用前必須做防腐與防潮處理，并將其上所有垃圾、雜物清理干凈，方可執(zhí)行下一步鋪設(shè)工作。3.2.4鋪釘實木地板面層3.2.4.1

42、條板鋪釘：單層實木地板，在木龍骨完成后即進行條板鋪釘。雙層實木地板在毛地板完成后，為防止使用中發(fā)生響聲和潮氣侵蝕，在毛地板上干鋪一層防水卷材。鋪設(shè)時應(yīng)從距門較近的墻一邊開始鋪釘企口條板，靠墻的一塊板應(yīng)離墻面留1020mm縫隙，用木楔背緊。以后逐塊排緊，用地板釘從板側(cè)企口處斜向釘入，釘長為板厚225倍，釘帽要砸扁沖入地板表面2mm，企口條板要釘牢、排緊。板端接縫應(yīng)錯開，其端頭接縫一般是有規(guī)律的在一條直線上。每鋪設(shè)600800mm寬應(yīng)拉線找直修整，板縫寬度不大于0.5mm。板的排緊方法一般可在木龍骨上釘扒釘，在扒釘與板之間加一對硬木楔，打緊硬木楔就可以使板排緊。釘?shù)阶詈笠粔K企口板時，因無法斜著釘，

43、可用明釘釘牢，釘帽要砸扁，沖人板內(nèi)。企口板的接口要在龍骨中間，接頭要互相錯開，龍骨上臨時固定的木拉條，應(yīng)隨企口板的安裝隨時拆去，鋪釘完之后及時清理干凈，對表面不平處，應(yīng)進行刨光，先垂直木紋方向粗刨一遍，再順木紋方向細刨一遍。實鋪條板鋪釘方法同上。3.2.4.2拼花木地板鋪釘：拼花實木地板是在毛地板上進行拼花鋪釘。鋪釘前，應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求的地板圖案進行彈線，一般有正方格形、斜方格形、人字形等。 在毛地板上彈出圖案墨線，分格定位，有鑲邊的，距墻邊留出200300mm做鑲邊。按墨線從中央向四邊鋪釘，各塊木板應(yīng)互相排緊，對于企口拼裝的硬木地板，應(yīng)從板的側(cè)邊斜向釘人毛地板中，釘帽不外露，釘長為板厚22.5

44、倍。當木板長度小于300mm時，側(cè)邊應(yīng)釘兩個釘子，長度大于300mm時，應(yīng)釘入3個釘子，板的兩端應(yīng)各釘1各釘固定，宜釘在距板端20mm處。板塊縫隙不應(yīng)大于0.3mm，毛地板與墻之間應(yīng)留1020mm的縫隙。面層與墻之間縫隙，應(yīng)加木踢腳板封蓋。有鑲邊時，在大面積鋪貼完后，再鋪鑲邊部分。鋪釘拼花地板前，宜先鋪設(shè)一層瀝青紙（或油氈），以隔聲和防潮用。釘完后，清掃干凈刨光，刨刀吃口不應(yīng)過深，防止板面出現(xiàn)刀痕。3.2.4.3膠粘劑鋪貼拼花木地板：鋪貼時，先處理好基層，表面應(yīng)平整、潔凈、干燥。在基層表面和拼花木地板背面分別涂刷膠粘劑（膠粘劑應(yīng)通過試驗確定，膠粘劑應(yīng)放置在陰涼通風、干燥的室內(nèi)，超過生產(chǎn)期3個月

45、的產(chǎn)品，應(yīng)取樣檢驗，合格后方可使用，超過保質(zhì)期的產(chǎn)品，不得使用），其厚度：基層表面控制在lmm左右，地板背面控制在0.5mm左右，待膠表面稍干后(不粘手時)即可鋪貼就位，并用小錘輕敲，使地板與基層粘牢，對溢出的膠粘劑應(yīng)隨時擦凈。剛鋪貼好的木板面應(yīng)用重物加壓，使之粘結(jié)牢固，防止翹曲、空鼓。3.2.5 刨平、磨光：地板刨光宜采用地板刨光機（或六面刨），轉(zhuǎn)速在5000rmin以上。長條地板應(yīng)順木紋刨，拼花地板應(yīng)與地板木紋成45斜刨。刨時不宜走得太快，刨刀吃口不應(yīng)過深，要多走幾遍，地板刨光機不用時應(yīng)先將機器提起關(guān)閉，防止啃傷地面。所刨厚度應(yīng)小于15mm，要求無刨痕。機器刨不到的地方要用手刨，并用細刨凈

46、面。地板刨平后，用砂布磨光，所用砂布應(yīng)先粗后細，砂布應(yīng)繃緊繃平，磨光方向及角度與刨光方向相同。3.2.6安裝木踢腳板：實木地板安裝完畢后，靜放2h后方可拆除木楔子，并安裝踢腳板。踢腳板的厚度應(yīng)以能壓住實木地板與墻面的縫隙為準，通常厚度為15mm，以釘固定。木踢腳板應(yīng)提前刨光，背面開成凹槽，以防翹曲，并每隔lm鉆直徑6的通風孔，在墻上每隔750mm設(shè)防腐木磚或在墻上鉆孔打入防腐木磚，在防腐木磚外面釘防腐木塊，再把踢腳板用釘子釘牢在防腐木塊上，釘帽砸扁沖入木板內(nèi)，踢腳板板面應(yīng)垂直，上口水平。木踢腳板陰陽角交接處，釘三角木條，以蓋住縫隙，木踢腳板陰陽角交角處應(yīng)切割成45角拼裝，踢腳板的接頭也應(yīng)固定在

47、防腐木塊上。安裝時注意不要把有明顯色差的踢腳板連在一起。3.2.7油漆、打蠟：應(yīng)在房間內(nèi)所有裝飾工程完工后進行。硬木拼花地板花紋明顯，所以，多采用透明的清漆刷涂，這樣可透出木紋，增強裝飾效果。打蠟可用地板蠟，以增加地板的光潔度，打蠟時均勻噴涂12遍，稍干后用凈布擦拭，直至表面光滑、光亮。面積較大時用機械打蠟，可增加地板的光潔度，使木材固有的花紋和色澤最大限度地顯示出來。3.2.8清理木地板面、交付驗收使用，或進行下道工序的施工。3.3季節(jié)性施工由于木地板木質(zhì)特性，從木地板出廠、運輸、施工等一系列過程中都要制定防潮、防霉措施。針對南方多陰雨地區(qū)要因地制宜，詳細規(guī)劃木地板防潮防霉措施。4 質(zhì)量標準

48、4.1 主控項目4.1.1實木地板面層所采用的材質(zhì)和鋪設(shè)時的木材含水率必須符合設(shè)計要求。木龍骨、墊木和毛地板等必須做防腐、防蛀處理。 檢驗方法：觀察檢查和檢查材質(zhì)合格證明文件及檢測報告。4.1.2木龍骨安裝應(yīng)牢固、平直，其間距和穩(wěn)固方法必須符合設(shè)計要求，粘貼使用的膠必須符合設(shè)計環(huán)保要求。 檢驗方法：觀察、腳踩檢查、膠粘劑的合格證明文件及環(huán)保檢測報告。4.1.3面層鋪設(shè)應(yīng)牢固；粘貼無空鼓。 檢驗方法：觀察、腳踩或用小錘輕擊檢查。4.1.4木板和拼花板面層刨平磨光，無刨痕戧茬和毛刺等現(xiàn)象，圖案清晰美觀，清油面層顏色均勻一直。 檢驗方法：觀察。4.2一般項目4.2.1實木地板面層應(yīng)刨平、磨光，無明顯

49、刨痕和毛刺等現(xiàn)象；圖案清晰、顏色均勻一致。 檢驗方法：觀察、手摸和腳踩檢查。4.2.2面層縫隙應(yīng)嚴密；接頭位置應(yīng)錯開、表面潔凈。 檢驗方法：觀察檢查。4.2.3拼花地板接縫應(yīng)對齊，粘、釘嚴密；縫隙寬度均勻一致；表面潔凈，膠粘無溢膠。 檢驗方法：觀察檢查。4.2.4踢腳線表面應(yīng)光滑，接縫嚴密，高度一致。 檢驗方法：觀察和鋼尺檢查。4.2.5實木地板面層的允許偏差和檢驗方法見表4.2.5。允許偏差(mm)項 目松木地板硬木地板拼花地板檢驗方法國標、行標企標國標、行標企標國標、行標企標板面縫隙寬度1.01.00.50.30.20.2用鋼尺檢查表面平整度3.02.02.01.02.01.0用2m靠尺和楔形塞尺檢查踢腳線上口平直3.02.03.02.03.02.0拉5m線，不足5m拉通線板面拼縫平直3.02.03.01.03.01.0和用鋼尺檢查相鄰板材高差0.50.