柔塔型风力发电机组的转矩控制器设计

风力发电机组(以下简称风电机组)的转矩控制,需要兼顾发电效率与机组载荷,常采用恒转速-变转速-恒转速策略。针对柔塔型风电机组塔架频率低、在变转速区存在共振点,引起塔架疲劳载荷急剧增加的问题,提出一种分段式变转速策略：将传统的变转速区分解成2个变转速区和1个快速穿越区,在边界区通过及时下拉或上拉电磁转矩,使风轮转速快速上升或下降,实现共振区的快速穿越;动态调整PI转矩输出极限值,实现变转速区与恒转速区之间的平滑切换。建立用于转矩控制器设计的动力学模型,根据模型完成控制器参数设计,并对控制器的稳定性做出校验。通过GH Bladed仿真分析和风电现场测试验证,表明设计出的转矩控制器能在变转速区使机组快速穿越塔架共振区,有效避免塔架共振的发生,且在恒转速区能够较好地稳定转速,确保在不增加风电机组疲劳载荷的同时还有足够的稳定裕度,具有较高的工程应用价值。     

雷诺数改变对S825翼型的影响

文章采用CFD软件对风力机翼型NREL S825在雷诺数分别为1×10^6、2×10^6、3×10^6的情况进行气动性能的数值研究。通过对比数值计算结果与实验数据,确认计算结果的可靠性。在此基础上,详细地分析边界层参数,包括边界层内速度分布、边界层位移厚度和动量损失厚度。结果表明：相同攻角下,随着雷诺数的增加,边界层厚度变薄,分离点后移．进而使升力系数增加、阻力系数减小。     

风力机叶片叶根优化方法研究

利用CFD商用软件对叶根优化前后的两支叶片进行数值模拟,通过对比分析发现,叶根优化后,叶片的气动性能明显增加.考虑到叶片与轮毂、机舱、塔架的相互关系,将叶根进行适当的调整,最终使发电量增加1.5%.为机组的优化设计以及后期叶片改造提供依据.     

预弯对风电叶片气动性能的影响

以DF77叶片为原型,通过改变叶片的预弯曲线,分别得到预弯1.35 m、 无预弯、 预弯-1.35 m 3种叶片模型.通过CFD数值模拟3种不同预弯叶片的流场,分析叶片预弯程度对风电叶片气动性能和出力的影响.通过3种方案结果分析表明,无预弯的叶片功率最大.根据理论分析结果,展望叶片预弯值的设计方法,使叶片运行时达到最佳出力状态.     

大型海上风电机组变桨距PID控制策略研究

文章针对大型海上风机的叶片具有较大惯性的问题,分析了传统变桨距PI控制器的不足,从而设计出带有超前环节的变桨距PID控制器,其能改善因惯性较大而导致的不良控制效果,并通过典型工况的仿真计算及性能分析,表明PID控制器的整体性能优于PI控制器,不仅具有稳定风轮转速、减轻风机振动的优点,还降低了风机的极限载荷水平,从而在保证安全性的基础上降低了机组成本。     

风力机叶片旋转对测风仪的影响

采用CFD方法对1.5 MW风力机叶片DF77A和DF77D进行三维定常数值模拟。分别与风力机设计功率数据进行对比,在确认数值计算结果可信的基础上,对比了两种叶片三维粘性流场的流动细节,分析了两种叶片在不同来流风速条件下气动性能,同时详细分析了两种叶片对1.5MW机组机舱尾部测风仪的影响,为大型兆瓦级风力机优化设计提供参考。     

海况条件对海上风力发电机组载荷的影响

文章针对海况条件对海上风力发电机组载荷的影响,以某5 MW海上机组为例,介绍海浪、海流和潮汐在载荷计算过程中采用的理论方法和支撑结构建模方法,对支撑结构和海浪能量分别进行模态分析和频谱分析,同时根据GL2005标准对极限载荷和疲劳载荷分不同情况分析,结果表明海况条件对海上机组的塔筒底部影响较大,对机组其他关键零部件影响很小,为大型海上机组关键零部件选取提供依据。     

风力发电机组极限外推参数估计对比研究

本文采用全局最大值法提取风力发电机组的载荷极值，选择三参数威布尔分布预测长期极限载荷，对比分析4种不同参数估计方法（线性矩法、相关系数法、极大似然法、矩估计法）对外推结果的影响。