偏航保护策略对MW级风力发电机组载荷影响
2021-06-15杨伟新刘晓辉李成晨
机械设计与制造工程 2021年5期
杨伟新,宋 鹏,陈 雷,刘晓辉,李成晨
(1.华北电力科学研究院有限责任公司,北京 100004) (2.鲁能新能源(集团)有限公司河北分公司,河北 张家口 075000) (3.许昌许继风电科技有限公司,河南 许昌 461000)
偏航系统是风电机组的关键系统,在整个风电机组结构和控制系统中起着相当重要的作用[1],偏航电机在伺服系统驱动下使风轮轴向始终对风,保持机组获得最大迎风面从而提高机组发电效率[2]。
目前国内外很多学者采用不同方法对偏航系统进行分析计算,如Malllawi[3]对风力发电机组风轮、塔架在偏航动作过程中的载荷进行优化,有效降低了因偏航运动导致的左右振动;纪斌等[4]建立了柔性多体塔架-叶片耦合结构动力学模型,获得了诱导因子时程曲线和气动相应均值;徐佳妮等[5]提出基于最佳叶尖速比的功率趋势分析方法,确定了偏航零点偏移角。
本文采用风电载荷计算常用的成熟软件Bladed模拟不同机组状态下偏航角度偏差对机组载荷的影响,从而获得机组不同状态下极限载荷位置,根据仿真和理论分析结果制定合理的偏航保护策略,有效降低机组的极限载荷,对风电机组平稳运行有一定现实意义。
1 偏航角度偏差对机组载荷的影响
1.1 偏航角度偏差Bladed仿真计算
本文以某公司2 MW风力发电机组为研究对象,机组的基本参数见表1,采用业内具有极高权威性和被广泛应用的Bladed软件开展仿真试验研究。

表1 某风机的基本参数
仿真试验研究偏航角度偏差对机组运行和停机两种状态的影响,以确定不同偏航角度偏差对机组载荷的影响。……
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