极端风速条件下风力机结构动力响应特性研究

为评估极端风速条件对风力机动力响应的影响,掌握风力机运行中的不利风速条件,以某2MW陆上风力机为例,基于FAST软件分别进行极端运行阵风、极端方向变化、垂直极端风切变和水平极端风切变四种条件下的风力机动力响应计算,并将结果与稳态风作用下的结构响应对比,分析不同极端风速条件对风力机动力响应的影响。算例结果表明,垂直极端风切变对叶根挥舞弯矩变化幅值最大;俯仰弯矩是塔底的控制载荷,在持续极端风速条件的范围内,极端运行阵风是塔底俯仰弯矩的最不利风速条件;当出现极端风向变化且未进行风力机偏航操作时,载荷与振动幅值将高于原有水平,加剧风力机结构发生疲劳破坏的风险。