偏航保护策略对MW级风力发电机组载荷影响

杨伟新¹，宋 鹏¹，陈 雷²，刘晓辉³，李成晨³

(1. 华北电力科学研究院有限责任公司，北京 100004）

(2. 鲁能新能源（集团）有限公司河北分公司，河北 张家口075000）

(3. 许昌许继风电科技有限公司，河南 许昌 461000)

作者简介：杨伟新（1987—），男，高级工程师，硕士，主要研究方向为新能源发电及并网工作，18510511136@163.com.

摘要：基于某2 MW风力发电机组发电、待机、风轮锁定等不同状态，仿真模拟偏航角度偏差对机组载荷的影响，获得了极端载荷下的偏航偏差角。基于叶片气动性能曲线对偏航过程中机组载荷变化的趋势进行理论研究，确定了不同风速下偏航限值的参考值，与仿真分析相结合制定了风力机组的偏航保护策略，可有效降低机组的极限和疲劳载荷。

关键词：风力发电机；偏航保护策略；载荷；偏航角度偏差

中图分类号：TH123.3;TK83    文献标识码：A    文章编号：2095-509X(2021)05-0116-06

偏航系统是风电机组的关键系统，在整个风电机组结构和控制系统中起着相当重要的作用^［1］，偏航电机在伺服系统驱动下使风轮轴向始终对风，保持机组获得最大迎风面从而提高机组发电效率^［2］。

目前国内外很多学者采用不同方法对偏航系统进行分析计算，如Malllawi^［3］对风力发电机组风轮、塔架在偏航动作过程中的载荷进行优化，有效降低了因偏航运动导致的左右振动；纪斌等^［4］建立了柔性多体塔架-叶片耦合结构动力学模型，获得了诱导因子时程曲线和气动相应均值；徐佳妮等^［5］提出基于最佳叶尖速比的功率趋势分析方法，确定了偏航零点偏移角。

本文采用风电载荷计算常用的成熟软件Bladed模拟不同机组状态下偏航角度偏差对机组载荷的影响，从而获得机组不同状态下极限载荷位置，根据仿真和理论分析结果制定合理的偏航保护策略，有效降低机组的极限载荷，对风电机组平稳运行有一定现实意义。