针对MWT100/2.5MW风电机组降低载荷设计的分析研究

　　摘　要：由于大容量的风电机组长期运行在动态载荷的作用下，使机组运行状态难以掌握。
　　因此，分析风电机组的整机设计, 掌握整机的载荷控制技术是十分必要的。本文通过研究兆瓦级风电机组降低载荷的方法，阐述了大容量机组的载荷设计技术。同时，结合2.5MW 风电机组风电场的实际发电量，实现对机组发电性能的研究分析。
　　关键词：风电机组　模块设计　液压独立变桨　智能偏航技术
　　前言
　　目前国内风电总装机容量跃居世界第一，风能已成为仅次于煤电和水电的第三大发电能源。随着风电机组单机容量的不断增加，使得降低整机设计载荷的难度也越来越大。兆瓦级机组是承受瞬变空气动力激励的大型柔性结构，通过传动链将机械能传递至发电机，同时与电控系统藕合实现整机的运行输出。由于机组工作环境恶劣，并长期工作在动态载荷的作用下，易发生各类故障导致安全事故。因此运营商在对比风电机组发电效率的基础上，也十分注重整机的安全性能[1]。
　　1. MWT100/2.5MW机组的降低载荷设计
　　为平衡和降低MWT100/2.5MW 风电机组的载荷，采取叶片平滑技术、液压独立变桨技术、塔筒减振技术和智能偏航技术，实现对不同工况下机组安全性的保护设计。
　　1.1 采用平滑叶片
　　叶片是风电机组载荷的主要来源，其翼型设计与机组控制策略决定了不同工况下机组的受力情况。随着风轮直径的增加，采取对叶片尖端进行平滑优化，叶片整体简化为悬臂梁结构。这样设计可以抑制叶片的轴向力，降低主轴动态扭矩载荷。从叶片的内埋设的光纤载荷传感器的输出数据显示，降低了叶尖载荷。
　　图1 展示了两款平滑设计的叶片，长度分别是52.5 米和48.8 米，对于2.5MW 机组来说，分别适用于Ⅲ类和Ⅱ类风电场。

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