基于改进叶素动量理论的水平轴风电机组气动性能计算

综合考虑到风剪切、塔影效应、三维旋转效应的影响,本文对传统的叶素动量理论(blade element momentum,BEM)进行改进,建立风电机组气动性能计算模型,基于该模型编制计算程序,以商用1.5 MW风电机组为计算实例,计算出其在不同的风速、转速和桨距角配置下的轴向和切向气动荷载分布,以及推力、功率和风能利用系数,与传统BEM模型及风电设计分析软件FOCUS5计算值对比,验证了该模型的正确性和优越性。

风电机组风向标校准装置制作及使用

随着“碳达峰碳中和”目标的提出,风电行业发展迅猛,风电装机容量大幅增长。目前市场上普遍采用水平轴风电机组,水平轴风电机组必须利用风向标实时测量来流风向发送至控制系统,控制系统实时调向至正对风,风电机组才能正常运行,风向标的初始安装方向的准确率将长期影响风电机组功率输出性能。目前现场人员通常通过目测大致调整风向标安装方向,因人工目测安装存在较大偏差,使风电机组始终无法正对风发电,发电量损失巨大。本文专门研究设计多种使用便捷高效的风向标校准装置用于风向标校准安装。

偏航对风电机组机舱近尾流与测风的影响

机舱风速(NWS)通常用于水平轴风电机组(HAWT)的功率预测和运行控制。机舱风速受到风轮近尾流的影响。当前对于机舱附近的近尾流研究不多。由于叶片旋转、分离流动和机舱几何的影响,机舱风速与来流风速存在明显差异,表现出很强的非定常性。这些特征与风轮的运行状况密切相关。采用计算流体力学(CFD)对某2 MW风电机组机舱附近的近尾流流场进行了研究。研究了风轮偏航和叶片旋转对机舱风速变化的影响,以及机舱堵塞和叶片旋转对于机舱风速的影响。研究发现,叶片旋转对于机舱风速的扰动作用会使得机舱风速明显低于来流风速;机舱的堵塞作用会使得机舱风速明显低于入口风速。而在偏航工况下,叶片的旋转和机舱堵塞对于机舱风速的影响均有所降低。