台风工况时,变桨风机顺桨停机,整机气动载荷随风向时变,在台风交变载荷作用下,已运营的风力发电机组容易出现批量部件损坏,影响风力发电机组的全寿命周期。以2013年9月天兔台风影响的广东东部沿海山地风场为背景,参考背景风场风机设计标准,拟定考虑动态湍流的极端风速模型,选择某2 MW变桨风力发电机组为算例,分别计算该机型在台风工况不同来流方向时的气动载荷,比较分析气动载荷的变化规律,提出批量化应用变桨风机在最简化更改控制逻辑和最少化更新硬件设备的前提下应对台风的策略。

针对大型风电机组柔性多体塔架-叶片耦合结构气动响应问题，文章提出了在不同偏航角度下的分析方法。根据该方法的流程图，建立了大型风电机组柔性多体塔架-叶片耦合结构动力学模型。采用谐波叠加法计算气动载荷分布，考虑塔影效应与风剪切的影响，得出诱导因子时程曲线与气动响应均值。计算结果表明:轴向与切向诱导因子变化较小，尾流稳定;偏航角逐渐增大导致塔顶顺风向位移均值减小，根方差值增大。该结果为大型风电机组运行过程中监测状态参数的变化与流体动力学分析提供了参考。

【目的】研究蓄能器公称容积及预充压力、液压软管长度及通径、油液黏度等因素对风力发电机组偏航液压制动系统性能产生的影响。【方法】以实际生产中使用的某型风力发电机组偏航液压制动系统为研究对象,在仿真软件中构建系统模型,采用控制变量法分别对单一影响因素进行仿真分析。【结果】对比不同条件下偏航系统的卸压与建压响应时间及液压系统补压频率,得到不同变量对系统产生的影响。【结论】研究结果为偏航液压制动系统的设计和选型提供参考。

介绍了大型风力发电机组偏航液压制动系统的原理、组成和设计结构。对偏航液压制动系统的连接管路、偏航制动器及其摩擦片等部件造成的制动系统建压迟滞时间进行了数学建模和理论分析。利用AMESim软件建立了偏航液压制动系统的仿真模型,通过控制变量法,分别研究了连接管路类型和长度、制动流量、摩擦片弹性模量及磨损状态、偏航制动器数量等多个因素对偏航液压制动系统响应性能和稳定性的影响。研究结果明确了偏航液压制动系统设计时的注意项点并提出了设计建议,为偏航液压制动系统的设计提供了理论依据和参考。

低温环境下液压油黏度增大导致风力发电机组偏航液压制动系统性能下降,无法满足风机正常运行和安全的要求。对偏航液压制动系统受低温影响的原因及过程进行了理论分析,并对分析结果进行了仿真与试验验证。为提高偏航液压制动系统在低温环境下的响应性能,验证了短孔阻尼和制动器闭环串并联结构对提高系统制动建压和阻尼卸压速度的可行性及效果。结果表明,该方法可有效提高偏航液压制动系统在机舱低温工况下的制动能力,可为偏航液压制动系统的设计提供有益参考。

采用基于滑移网格模型的三维非定常数值模拟方法,对NREL Phase Ⅵ风力机在轴流工况下的气动性能进行计算,并与参考文献提供的实验值进行比较,验证了方法的可靠性。然后对该风力机在偏航工况下的尾迹结构和气动性能进行计算,结果表明：偏航工况时,风力机尾迹呈现明显的偏斜特性,且尾迹区的速度恢复比轴流工况慢;旋转周期内,叶片根部和中部受偏航入流的影响较大,导致叶片表面压力变化较大且吸力面流动分离严重,而叶尖区域受偏航的影响较小。计算结果能够为研究风力机的动态失速以及风场中风机群的优化布置等问题提供指导。