針對MWT100/2.5MW風電機組降低載荷設計的分析研究

　　摘　要：由于大容量的風電機組長期運行在動態載荷的作用下，使機組運行狀態難以掌握。
　　因此，分析風電機組的整機設計, 掌握整機的載荷控制技術是十分必要的。本文通過研究兆瓦級風電機組降低載荷的方法，闡述了大容量機組的載荷設計技術。同時，結合2.5MW 風電機組風電場的實際發電量，實現對機組發電性能的研究分析。
　　關鍵詞：風電機組　模塊設計　液壓獨立變槳　智能偏航技術
　　前言
　　目前國內風電總裝機容量躍居世界第一，風能已成為僅次于煤電和水電的第三大發電能源。隨著風電機組單機容量的不斷增加，使得降低整機設計載荷的難度也越來越大。兆瓦級機組是承受瞬變空氣動力激勵的大型柔性結構，通過傳動鏈將機械能傳遞至發電機，同時與電控系統藕合實現整機的運行輸出。由于機組工作環境惡劣，并長期工作在動態載荷的作用下，易發生各類故障導致安全事故。因此運營商在對比風電機組發電效率的基礎上，也十分注重整機的安全性能[1]。
　　1. MWT100/2.5MW機組的降低載荷設計
　　為平衡和降低MWT100/2.5MW 風電機組的載荷，采取葉片平滑技術、液壓獨立變槳技術、塔筒減振技術和智能偏航技術，實現對不同工況下機組安全性的保護設計。
　　1.1 采用平滑葉片
　　葉片是風電機組載荷的主要來源，其翼型設計與機組控制策略決定了不同工況下機組的受力情況。隨著風輪直徑的增加，采取對葉片尖端進行平滑優化，葉片整體簡化為懸臂梁結構。這樣設計可以抑制葉片的軸向力，降低主軸動態扭矩載荷。從葉片的內埋設的光纖載荷傳感器的輸出數據顯示，降低了葉尖載荷。
　　圖1 展示了兩款平滑設計的葉片，長度分別是52.5 米和48.8 米，對于2.5MW 機組來說，分別適用于Ⅲ類和Ⅱ類風電場。

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