风力发电机组的台风适应性设计方法研究

设计工况决定了风电机组的外部载荷和运行环境。由于目前的风电设计标准没有考虑台风环境的影响,运行于台风地区的风电机组遭到破坏的风险增大,制造和运营成本增加。利用观测到的热带气旋数据分析了台风过程中的湍流强度、阵风特性和风向变化特性,提出了包括台风特性、台风工况、结构失效分析设计、台风控制策略和运维策略的系统性的风电机组台风适应性设计方法。文章基于上述方法,计算分析了风电机组在不同工况条件下的载荷;结果表明,采用本文方法设计的风电机组,应用于台风多发地区,具有更好的经济性和安全性。     

基于机舱传递函数的风电机组传动链效率测试与研究

针对国内风力发电机组传统传动链效率测试方法存在成本过高、难度较大的问题,对机舱传递函数(NTF)分区间式的最优拟合进行了分析与研究。对机舱传递函数有效性的检查流程进行了阐述,提出了一种相对可靠且便捷的风电机组传动链效率测试方法,利用机舱传递函数对机舱风速进行了校正,对某平坦地形风电场内的某台2.0 MW风电机组进行了传动链效率测试,将实测结果与利用传统测风方法的实测结果进行了比对分析。研究结果表明:两种测试方法的测试结果基本一致,因此利用分区间式的机舱传递函数的测试方法可以准确测得风电机组传动链效率,大大降低了测试成本及实施难度。     

考虑风力机叶片截面扭转运动及外形变化的气动弹性分析

把叶片简化成非均匀悬臂梁,利用二结点梁单元进行离散化建模,分析截面扭转、挥舞和摆振导致外形变化后的动态气动特性。在建立叶片结构动力学方程、计算叶片所受载荷的基础上,运用Newmark法,编制相应程序,以某5MW海上风力机为例,通过迭代计算,分析截面扭角变化、挥舞倾角和摆振倾角对叶片气动力和气动力矩的反馈作用。