5 MW風電機組載荷分析與獨立變槳控制優化

摘要：隨著風電機組不斷大型化,機組運行時所受載荷造成的疲勞損傷已不容忽視,降載控制也逐漸成為風電控制中的研究熱點。首先根據IEC風力機認證標準,采用5 MW風電機組進行運行仿真,分析了機組在半波陣風及湍流風況下各關鍵承載部件的載荷分布規律。然后基于材料疲勞壽命估計理論,建立一種短期載荷疲勞損傷評估與計算方法,并以一段葉根短期載荷時間歷程數據為例計算了短期等效疲勞損傷。最后根據載荷分析的結論,針對基于坐標變換的獨立變槳控制進行了降載策略優化與控制器參數優化,并對控制結果進行了疲勞損傷評價與對比。仿真結果表明,優化后的控制器顯著提升了機組在大范圍波動的風況下的載荷優化效果,有效地降低了葉根疲勞損傷。