大型风力发电机叶片振动测试与分析

摘要

近年来发展大容量风电机组成为风力发电行业发展的趋势.为了充分吸收风能,提高发电效率,风电机组叶片质量和长度不断增加,叶片对风电机组运行安全性和稳定性的影响也更加明显.另外风电机组叶片因为结冰或者风速与风向突变导致其振动过大、载荷超出设计极限而断裂的现象也时有发生.为了解大型风电机组叶片振动的基本情况和影响叶片振动强度的相关因素,对某海上风电场一台大型风电机组的叶片振动进行测试,同时收集风电机组环境风速、转速、功率等工况信息.可以发现:风电机组运行过程中叶片摆振方向的振动强度是挥舞方向振动强度的1.3倍左右;摆振方向的振动频率主要集中在叶片2阶固有频率位置,挥舞方向的主要振动频率是风电机组转速的倍频.叶片振动的强度与环境风速、转速和功率都有明显的相关性.研究结果可为大型风电机组控制策略优化提供依据,也可为风电机组叶片振动监测和故障诊断提供参考,同时可丰富大型风电机组叶片的研究资料.