风电机组叶片的发电性能评估,一般指的是对标准大气压下空气密度为1.225kg/m3时机组的功率曲线、发电量进行评估。风电机组的发电性能除受到叶片自身设计与运行平台的影响外,还受到运行环境的影响。温度、海拔、湿度影响着空气密度和黏度,进而影响风电机组叶片的气动性能。

风电产业是我国战略性新兴产业之一,国内风电市场基本成熟,风电设备需求越来越大.风电偏航制动器是风电机组制动系统的重要组成部分,其制动性能直接决定着风电机组能否实现正常运转.制约于技术和成本,大多数大型风电机组均采用主动偏航系统,通过摩擦片与制动盘之间的摩擦实现制动.风电偏航制动器在工作过程中,安全制动和减速偏航制动一般共用一套液压制动部件.当工作状态为偏航减速制动状态时,摩擦片磨损量大,制动器活塞的密封受到切向力作用而易产

大型风电机组均采用主动偏航系统,并设置有摩擦制动机构,滚动轴承加液压制动器的配置是普遍使用的偏航系统形式(图1).绕偏航回转中心轴线的偏航载荷作用到机架上,通过三条路径传递到塔筒(图2).机组不偏航时,偏航制动器通入高压,保持住机舱对风角度;机组偏航时,偏航制动器通入较低压力,提供一定的阻尼,保证偏航运动的平顺性.在偏航运动中,制动器摩擦片会产生磨耗,其磨耗寿命除了与摩擦材料的磨耗率特性有关,还与偏航系统的参

叶片的气动性能关系到风电机组的载荷与发电量等诸多方面,因此,开展相关的研究就显得尤为重要。在实际运行过程中,影响叶片气动性能的因素很多,其中,叶尖涡即是一个关键的因素而且受到越来越多的关注。在近尾流区域,因叶尖涡而形成的诱导速度会对自身叶片的气动性能产生影响;在远尾流区域,叶尖涡的发展则会对下游风电机组产生气动干扰。随着关于叶尖涡研究的不断开展,有相当一部分研究通过PIV试验或数值模拟的方法分析了叶尖涡的形成与其涡流特性,并通过相应的控制方法抑制叶尖涡的发展。其中较为典型的为叶尖小翼和锯齿尾缘。

伴随着风电机组趋于大型化，风电机组产生的气动噪声对附近居民的生活造成了较大的影响。目前，低噪声设计已经成为风电机组的关键技术指标之一。风力发电的噪声主要有机械噪声和气动噪声。随着近年来机械噪声的大幅度降低，气动噪声的解决便成了现阶段风电机组噪声研究的方向。

风能是一种清洁可再生能源,风能的利用可以减少化石能源的消耗,减少了大气污染和水污染,但是处理不当则会增加噪声污染。随着我国风电装机容量的不断增大,叶片的尺寸不断增加,叶片产生的气动噪声也越来越不容忽视。

叶片作为风电机组捕获风能的关键部件,其设计开发的流程通常是先进行气动外形设计,再开展复合材料选材与结构设计,最后对设计出的叶片进行动态响应分析。随着风电机组风轮尺寸的增加,叶片大型化速度加快,这一趋势让风电叶片的设计过程迭代难度增加,复合材料选材、结构设计与气动外形设计的耦合性增强。因此,在通常设计流程的基础上,对该耦合性进行研究成为大型风电叶片开发中重要的技术环节。

为保证风电机组的正常运行,需要对作为关键部件的风电叶片进行全尺寸结构测试。其中,疲劳测试在检验叶片疲劳强度、指导叶片结构设计方面尤为重要。目前,疲劳测试主要采用共振式激励,分为电机偏心质量块式和液压作动筒式1。双轴加载时叶片承受的载荷相比单轴加载更接近实际工况,同时可以缩短测试周期,因此,风电叶片双轴共振测试方案得到了广泛关注2。范治达等3提出一种基于电磁激振的双向疲劳加载系统,通过自适应算法解决双向疲劳加载中控制难度大、精度低的问题。

风轮作为风电机组的关键旋转部件,实现其有效锁定是确保运维人员安全的必要条件。风轮锁主要由销轴、动力执行单元和功能附件组成。销轴在动力单元的推动和功能附件的协助下进入风轮锁盘的锁定孔,产生制动作用,承受风轮微动带来的载荷1。根据动力单元工作方式的不同,风轮锁的型式可分为机械式、液压式和电驱动式。

变桨轴承作为风电机组变桨系统的关键零件,直接影响整个变桨过程的连贯性、稳定性以及精准性,所以,变桨轴承的正确运行与维护是提高其使用寿命、使风电机组长期稳定运转的有力保障。变桨轴承的受力情况复杂,要承受冲击、振动和很大倾覆力矩,且部分裸露在外,易受沙尘、盐雾、冰冻、冷凝水等污染的侵害,在风电机组部件中失效频率较高,其失效分析和优化一直是风电领域研究的热点。