基于动态尾流蜿蜒模型的风力机疲劳损伤评估

摘要

风电场尾流效应是影响下游风力机载荷的主要因素。选用美国可再生能源实验室(NREL)最新开源的多物理场耦合仿真软件工具——FAST.Farm,以某海上风电场为研究对象,量化评估了风电场前排、中间和后排风力机的尾流效应、载荷及疲劳损伤特征。结果表明:沿流动方向,风电场内部呈现出风速依次降低,湍流强度依次增加的流动特征;随着来流风速提高,前排、中间、后排风力机的疲劳损伤增大;在较高来流风速条件下,中间位置风力机叶根处和塔基处的疲劳损伤成倍增加,且增加幅度明显高于前排和后排风力机,即疲劳损伤最严重的风力机位于风电场中间区域。建议风电前期开发及后期运维工作中,需要重点关注场区中间位置风力机的结构强度。