变速变桨控制水平轴风力机桨距角优化

作     者：丁勇钢 张兴 李美之 DING Yong-Gang;ZHANG Xing;LI Mei-Zhi

作者机构：清华大学工程力学系热科学与动力工程教育部重点实验室北京100084 北京航空航天大学固体力学研究所北京100191 

出 版 物：《工程热物理学报》 (Journal of Engineering Thermophysics)

年 卷 期：2016年第37卷第10期

页      码：2130-2135页

摘      要：在高海拔地区,空气密度降低使风的能量密度降低。为了捕捉尽可能多的风能,一个方法是增大风轮的扫风面积,即增加叶片的长度;另一个方法则是对风力机的控制,尤其是对风及桨距角的变化进行调整。风力机叶片在设计时桨距角为0°,即在设计点,其功率系数C_P为最佳值。而在非设计点,0°桨距角下的CP则并非最佳值。本文针对传统变速变桨控制的水平风力机的桨距角进行优化,在额定风速前的每个风速下保证其C_P都是最佳值,以提高整体发电量。选取某款1.5 MW 42 m叶片进行对比计算,得到最优桨距角变化曲线,并用拟合得到桨距角变化曲线。并分别取3000 m和4000 m海拔高度处空气密度进行优化前后功率曲线及理论年发电量(AEP)的计算,结果显示,在额定前的CP提高最多,且海拔越高,空气密度越低,桨距角优化的效果越明显。本文仅考虑了气动方面效率的提高,该桨距角控制方式对于风机叶片极限载荷和疲劳载荷的影响还需要进一步探索。

主 题 词：水平轴风力机 桨距角优化 高海拔 理论年发电量 变桨变速控制 功率系数 

学科分类：080703[080703] 080704[080704] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

馆 藏 号：203194352...