摘 要:由于大容量的風(fēng)電機(jī)組長(zhǎng)期運(yùn)行在動(dòng)態(tài)載荷的作用下,使機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)難以掌握。
因此,分析風(fēng)電機(jī)組的整機(jī)設(shè)計(jì), 掌握整機(jī)的載荷控制技術(shù)是十分必要的。本文通過(guò)研究兆瓦級(jí)風(fēng)電機(jī)組降低載荷的方法,闡述了大容量機(jī)組的載荷設(shè)計(jì)技術(shù)。同時(shí),結(jié)合2.5MW 風(fēng)電機(jī)組風(fēng)電場(chǎng)的實(shí)際發(fā)電量,實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組發(fā)電性能的研究分析。
關(guān)鍵詞:風(fēng)電機(jī)組 模塊設(shè)計(jì) 液壓獨(dú)立變槳 智能偏航技術(shù)
前言
目前國(guó)內(nèi)風(fēng)電總裝機(jī)容量躍居世界第一,風(fēng)能已成為僅次于煤電和水電的第三大發(fā)電能源。隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量的不斷增加,使得降低整機(jī)設(shè)計(jì)載荷的難度也越來(lái)越大。兆瓦級(jí)機(jī)組是承受瞬變空氣動(dòng)力激勵(lì)的大型柔性結(jié)構(gòu),通過(guò)傳動(dòng)鏈將機(jī)械能傳遞至發(fā)電機(jī),同時(shí)與電控系統(tǒng)藕合實(shí)現(xiàn)整機(jī)的運(yùn)行輸出。由于機(jī)組工作環(huán)境惡劣,并長(zhǎng)期工作在動(dòng)態(tài)載荷的作用下,易發(fā)生各類故障導(dǎo)致安全事故。因此運(yùn)營(yíng)商在對(duì)比風(fēng)電機(jī)組發(fā)電效率的基礎(chǔ)上,也十分注重整機(jī)的安全性能[1]。
1. MWT100/2.5MW機(jī)組的降低載荷設(shè)計(jì)
為平衡和降低MWT100/2.5MW 風(fēng)電機(jī)組的載荷,采取葉片平滑技術(shù)、液壓獨(dú)立變槳技術(shù)、塔筒減振技術(shù)和智能偏航技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)不同工況下機(jī)組安全性的保護(hù)設(shè)計(jì)。
1.1 采用平滑葉片
葉片是風(fēng)電機(jī)組載荷的主要來(lái)源,其翼型設(shè)計(jì)與機(jī)組控制策略決定了不同工況下機(jī)組的受力情況。隨著風(fēng)輪直徑的增加,采取對(duì)葉片尖端進(jìn)行平滑優(yōu)化,葉片整體簡(jiǎn)化為懸臂梁結(jié)構(gòu)。這樣設(shè)計(jì)可以抑制葉片的軸向力,降低主軸動(dòng)態(tài)扭矩載荷。從葉片的內(nèi)埋設(shè)的光纖載荷傳感器的輸出數(shù)據(jù)顯示,降低了葉尖載荷。
圖1 展示了兩款平滑設(shè)計(jì)的葉片,長(zhǎng)度分別是52.5 米和48.8 米,對(duì)于2.5MW 機(jī)組來(lái)說(shuō),分別適用于Ⅲ類和Ⅱ類風(fēng)電場(chǎng)。
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