基于塔架载荷灵敏度的风电场有功功率分配方法研究

为了提高风电机组及其关键部件的使用寿命,文章提出了一种基于塔架载荷灵敏度的风电场有功功率分配方法。以风电机组塔架疲劳载荷最小化为优化目标,跟踪风电场总功率目标为约束条件,基于塔架弯矩疲劳载荷灵敏度建立了有功功率控制优化模型。基于优化模型,应用二次规划算法计算出每台风电机组的功率参考值,通过分析风速波动对塔架载荷的影响,优化分配风电场有功功率。仿真结果表明,该有功功率分配方法能够完成风电场总功率的跟踪,同时降低了风电机组塔架疲劳载荷。

基于加装叶尖小翼风电机组发电量提升试验研究

针对老旧风电场由于风电机组风轮和风资源未能很好匹配等原因导致的发电量不理想问题,提出一种基于加装叶尖小翼风电机组发电量提升方法,该方法在增加叶片扫掠面积的同时有效改善叶片的气动性能。通过加装叶尖小翼增加叶尖部分切向力,增加主轴扭矩从而提高风轮吸收功率,达到提升发电量的目的。基于风电场实际试验数据对提功增效效果进行分析,结果表明所提方法在满足安全性的前提下可有效提高机组输出功率,提升发电量。同时该方法成本低,展现了良好的性价比。

基于NSGA-Ⅱ的风电机组叶片可靠度多目标优化

针对风电机组增功提效技改中叶片及其粘结部分可靠度的问题,文章采用Clayton-Copula函数对叶片主要可靠性参数进行量化,分析了极限强度、纤维间失效、疲劳强度和粘接强度的分布状态,并研究了各类失效函数对叶片总可靠系数的影响,提出了一种基于多目标遗传算法的叶片可靠度优化方法。该方法以多类型材料失效函数为设计变量,以作用力设计值、总可靠性系数和许用载荷循环次数为优化目标,采用非支配排序遗传算法求解不同条件下的Pareto最优解集。针对风轮直径为82 m的1.5 MW风电机组叶尖延长算例进行分析,算例分析结果表明:Clayton-Copula模型可以有效表征各强度参数的影响规律;基于多目标遗传算法的叶片可靠度优化方法能够合理调整叶片的许用载荷循环次数和许用作用力;模型可有效提高叶片在循环载荷下的寿命可靠度。