不同独立变桨控制策略对风电机组部件载荷及变桨轴承寿命的影响研究

独立变桨控制(IPC)策略能够有效降低风轮的不平衡载荷,不同的IPC策略会直接影响风电机组的载荷及变桨轴承寿命。以降低风电机组运行过程中的不平衡载荷和成本,提升其竞争力为目的,基于叶根载荷测量方法设计了IPC策略控制器,以某兆瓦级风电机组为例,设计了不同开启条件的IPC策略,对不同IPC策略在风电机组运行过程中的降载效果进行了分析,研究了其对风电机组整机部件载荷及变桨轴承寿命的影响,并与统一变桨控制(CPC)策略进行对比,验证了IPC策略的可行性及实用性。研究结果表明:1) IPC策略对极端湍流风工况、极端风剪切工况下的叶根合弯矩、轮毂合弯矩有明显的降载效果。2) IPC策略对风电机组疲劳载荷有明显的降载效果,尤其对旋转轮毂坐标系下轮毂沿y轴力矩(My)的等效疲劳载荷的降载效果最为显著。3) IPC策略对变桨轴承寿命有非常明显的影响,影响程度与IPC动作的开启条件有关,越早开启IPC策略,对风电机组疲劳载荷的降载效果越明显,但越不利于变桨轴承寿命。