风力发电机组 极限载荷
风力发电机组载荷计算
• 运输、组装、维护和修理
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风力发电机组载荷计算
故障工况
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风力发电机组载荷计算 • 疲劳载荷谱
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.sim a [] 2 2 2 2 w B I15 [] 0.16 0.16 0.16 0.16
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S
由设计 者规定 各参数
注： Vref：轮毂处参考风速 Vave：轮毂处平均风速 I15：风速15m/s时的湍流强度 a: 斜度参数
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载荷计算使用的坐标系
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风力发电机组载荷计算
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风力发电机组设计等级
（IEC614001：1999）
m 级别 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅳ r.co Vref [m/s] 50 42.5 37.5 30 ola Vave [m/s] 10 8.5 7.5 6 os A I15 [] 0.18 0.18 0.18 0.18
•风
• • • • • •
空叶控传电塔气片制动力架动 动 系 系 动力力统统力学学动学w力w学
• 基础
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风力发电机组载荷计算
风力发电机组载荷计算标准
风力发电机整机性能评估与载荷计算的研究
三、研究展望
随着风力发电技术的不断发展，对风力发电机整机性能评估和载荷计算的研究 也将持续深入。未来研究可以下几个方面：
1、性能评估模型的优化：为了更准确、全面地评估风力发电机的性能，需要 进一步优化性能评估模型，考虑更多影响因素，提高评估精度。
2、载荷计算的精细化：针对不同地区、不同型号的风力发电机，开展更为精 细化的载荷计算，以适应不同环境下的运行需求。
3、维护保养优化：定期对风力发电机进行维护保养可以确保其正常运行，延 长使用寿命。优化维护保养方案可以提高维护效率，减少维护成本。
三、结论
风力发电机性能的优化对于提高风能利用率、降低能源成本、减少环境污染等 方面具有重要意义。通过叶片设计优化、控制系统优化和维护保养优化等措施， 可以实现风力发电机性能的全面提升，为可再生能源的发展提供更好的技术支 持。
1、风载计算
风载是风力发电机运行过程中所承受的主要载荷。风载计算主要是根据风速、 风向等气象数据，结合风力发电机的外形尺寸、迎风面积等参数，计算出风力 发电机所承受的风载。
2、疲劳载荷计算
疲劳载荷是由于风力发电机在运行过程中，反复承受风载、转速等因素引起的 交变应力而产生的。疲劳载荷计算主要是通过分析风力发电机的运行特性和结 构特性，结合疲劳试验数据，计算出风力发电机的疲劳载荷。
二、风力发电机性能优化的措施
1、叶片设计优化：叶片是风力发电机的重要组成部分，其设计对于风能利用 率和发电效率具有重要影响。优化叶片设计可以提高叶片的捕风能力，从而提 高风能利用率和发电效率。
2、控制系统优化：控制系统是风力发电机的关键部分，其性能直接影响风力 发电机的运行效率和稳定性。优化控制系统可以提高风力发电机的响应速度和 稳定性，减少能源损失。
风力发电机组 极限载荷
风力发电机组极限载荷风力发电机组是一种利用风能转化为电能的设备。
在使用过程中，由于风力的不稳定性，风力发电机组会受到一定的极限载荷。
本文将就风力发电机组的极限载荷进行讨论。
我们需要明确什么是极限载荷。
极限载荷是指风力发电机组所能承受的最大负荷，也是其安全运行的上限。
超过极限载荷的运行会导致风力发电机组的损坏甚至故障，因此在设计和使用过程中需要严格控制载荷。
影响风力发电机组极限载荷的因素有很多，其中最主要的是风速。
风力发电机组是通过风力转动叶片来产生电能的，当风速超过一定范围时，叶片会受到过大的力量，超过极限载荷。
因此，在设计风力发电机组时，需要考虑当地的平均风速以及最大风速，并根据这些数据确定叶片的尺寸和材料，以保证在最恶劣的天气条件下都能安全运行。
风力发电机组的结构强度也是影响极限载荷的重要因素。
风力发电机组通常由塔架、机舱、发电机和叶片等组成，每个部件都需要能够承受一定的载荷。
因此，在设计和制造过程中，需要考虑各个部件的强度，并进行充分的结构分析和优化设计，以确保风力发电机组能够承受预期的载荷。
风力发电机组的运行状态也会对极限载荷产生影响。
例如，当风力发电机组处于停机状态时，叶片会被固定在某个位置，此时如果遭遇到强风，会对叶片产生较大的力矩，超过极限载荷。
因此，在停机状态下需要采取相应的措施，如调整叶片角度或加固叶片结构，以减小载荷对叶片的影响。
还有一些其他因素也会对风力发电机组的极限载荷产生一定的影响，如环境温度、湿度和海拔高度等。
这些因素会影响风力发电机组的材料特性和运行状态，进而影响其极限载荷。
总结一下，风力发电机组的极限载荷是指其所能承受的最大负荷，受到多种因素的影响，如风速、结构强度、运行状态以及环境因素等。
在设计和使用风力发电机组时，需要充分考虑这些因素，以确保风力发电机组能够安全稳定地运行。
只有合理控制载荷，才能最大程度地发挥风力发电机组的功效，为人们提供清洁可再生的电能。
风力发电机组的载荷特征及计算
还 有 适 用 于 海 上 风 力 发 电 机 组 的 标 准 和 规 范 ，如 ：
收 稿 日 期 ：２０１２－０１－０５； 修 回 日 期 ：２０１２－０１－１２ 作者简介：高俊云 （１９６５－），男，山西晋中人，教授级高级工程师，硕士，研究方向：机械动态测试与分 析、 机 械 故 障 诊 断 及 风 力 发 电 机 组 计 算
图 ３ ＧＨ Ｂｌａｄｅｄ 软 件 菜 单 模 块 和 计 算 模 块
（下 转 第 ２０８ 页 ）
· ２０８ ·
机 械 工 程 与 自 动 化 ２０１２年第３期
得到了广泛应用。该工艺通过涂覆金属表面来提高表 面的抗磨和耐蚀性。香海热电厂锅炉超音速电弧喷涂 ＳＣＺ３６涂层水冷壁管经 过 长 期 运 行，外 观 检 查 涂 层 完 好 ，未 见 裂 纹 、脱 落 和 磨 损 等 宏 观 缺 陷 。
参考文献： ［１］ 王学武．金属表面处理技术［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００９． ［２］ 金国，徐滨 士，王 海 斗，等．电 热 爆 炸 喷 涂 ＷＣ／Ｃｏ涂 层 组
织 和 性 能 研 究 ［Ｊ］．金 属 热 处 理 ，２００６，３１（２）：２３－２６． ［３］ 刘东雨，熊建，候世香，等．电 热 爆 炸 喷 原 位 合 成 Ｆｅ－Ａｌ系
（２）认 证 ：确 保 载 荷 计 算 应 用 了 适 当 的 方 法 ；工 况 假定全面且符合标 准 要 求；结 果 真 实 可 靠。 载 荷 计 算
报告是风力发电机组认证必须提交和确认的文件。 风力发电机组作为一个复杂的系统，子系统之间相
风力发电机组设计载荷的分析
Design loads analysis of wind turbine generator system
Ning Lipu,Ning Xin,Yang Hui,Chen Lerui （Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China ） Abstract:Combining the external environment and the international standards of wind turbine,the design load
风力发电机组 的运行状态 极端状态 正常运行状态
安装运输状态
故障状态 图 2 风力机发电机组的运行状态 表 1 风机主要参数 项目 额定功率 轮毂高度处的额定风速 风场类型 轮毂高度 风轮直径 桨叶数 切入风速 切出风速 轮毂高度处的年平均风速 风速梯度 气流斜度 数值 1.5 MW 12.5 m/s ⅡA 64.5 m 70.00 m 3 3.5 m/s 25 m/s 8.5 m/s 0.2 8 deg
Key words:wind turbine,load analysis,fatigue loads,extreme loads
在风力机设计中必须确定风力机所处的环境和各种运行条件下所产生的各种载荷, 其目的是对风 力机零部件进行强度分析 （包括静强度分析和疲劳强度分析 ） 、 动力学分析以及寿命计算,确保风力机在 其设计的寿命期内能够正常运行.该项工作是风力机设计中最基础性工作,所有的后续工作都是以载荷 计算为基础的. 在计算载荷时,要考虑到风力机的复杂性,它是风、 空气动力学、 波浪、 结构动力学、 传动系统、 控制 系统等复杂作用的结果.风力机是与众不同的设备,叶片翼型经常运行在失速的状态下,很可能产生结构 共振、 载荷不规则、 高周疲劳等现象,这就决定了载荷计算的困难程度.
风电机组载荷计算指标
风电机组载荷计算指标
风电机组载荷计算指标可以包括以下几个方面：
1. 功率载荷指标：包括平均功率载荷、峰值功率载荷、功率波动指标等。
平均功率载荷指标可以衡量风电机组在一段时间内的平均负荷水平，峰值功率载荷可以衡量风电机组在最大负荷条件下的承载能力，功率波动指标可以衡量风电机组在工作过程中的功率变化情况。
2. 轮毂载荷指标：包括轮毂挥舞角、轮毂转矩、轮毂测力计等。
轮毂挥舞角可以描述风电机组叶片在运行过程中的振动情况，轮毂转矩可以衡量叶片受到的转矩作用，轮毂测力计可以测量风电机组轮毂的受力情况。
3. 塔筒载荷指标：包括塔筒振动、塔筒转矩、塔筒测力计等。
塔筒振动可以描述风电机组塔筒在运行过程中的振动情况，塔筒转矩可以衡量塔筒受到的转矩作用，塔筒测力计可以测量风电机组塔筒的受力情况。
4. 叶片载荷指标：包括叶片振动、叶片转矩、叶片测力计等。
叶片振动可以描述风电机组叶片在运行过程中的振动情况，叶片转矩可以衡量叶片受到的转矩作用，叶片测力计可以测量风电机组叶片的受力情况。
这些指标可以通过传感器和监测装置进行监测和测量，以提前发现风电机组载荷异常和故障，并采取相应的维修和保养措施，确保风电机组的安全和可靠运行。
6 MW漂浮式风电机组极限载荷特性研究
6 MW漂浮式风电机组极限载荷特性研究张智伟;李辉;李力森【摘要】As the offshore wind farm construction from offshore to the deep sea,floating wind turbine will be the best choice. According to East China Sea environment condition and IEC standard,this article selects the Sinovel 6 MW wind turbine, researches the load characteristics in different foundation type using aerodynamic - hydrodynamic coupled time domain analysis methods. The calculated results show that blade root and hub ultimate loads are not obviously increase for floating wind turbine compared with offshore fixed wind turbine,but the increasing amplitude of tower bottom ultimate loads can achieve 30%. In normal power generation condition,blade root and hub loads are mainly controlled by wind loads,but the effects by wind loads and wave loads for tower bottom and top ultimate loads are different in different conditions.%海上风电场建设由近海走向深远海,漂浮式风电机组将会是这一区域最适合的选择.选用华锐6 MW机组,结合东海某海域环境条件和IEC规范,利用气动-水动耦合时域分析方法,对不同基础型式下的风电机组载荷特性进行研究.计算结果表明:漂浮式风电机组叶片、轮毂极限载荷与海上固定式风电机组相比没有明显增加,塔筒底部极限载荷增加幅度可达30%;在正常发电工况和极端空转工况叶片和轮毂极限载荷主要受风载荷控制,而塔筒底部和顶部极限载荷在不同工况受风载荷和波浪载荷影响效果则有不同.【期刊名称】《可再生能源》【年(卷),期】2017(035)008【总页数】7页(P1229-1235)【关键词】深远海;耦合时域分析;基础型式;极限载荷【作者】张智伟;李辉;李力森【作者单位】上海绿色环保能源有限公司,上海 200433;华锐风电科技(集团)股份有限公司,北京 100872;华锐风电科技(集团)股份有限公司,北京 100872【正文语种】中文【中图分类】O352;TK81随着水深的增加，海上风电场建设采用固定式基础经济性不再明显，漂浮式风电机组既可以降低噪声和视觉方面的要求，又可以充分利用海洋资源，是深远海风电场建设有效的解决方案。
风力发电机组 极限载荷
风力发电机组极限载荷风力发电机组是利用风能转化为电能的装置，其设计和制造必须考虑到极限载荷。
极限载荷是指风力发电机组所能承受的最大外力或压力，也是保证其安全运行的重要指标。
风力发电机组在运行过程中会受到风力的作用，风力的大小和方向直接影响到发电机组的负荷。
当风速较小时，发电机组所受的载荷较小，但随着风速的增加，载荷也会随之增加。
当风速超过发电机组的承载能力时，就会发生极限载荷的情况。
风力发电机组的极限载荷与其结构和材料的强度有关。
发电机组通常由塔筒、叶轮、发电机等部分组成，每个部分都需要经受一定的载荷才能正常运行。
因此，在设计和制造发电机组时，必须考虑到各个部分的强度和稳定性，以确保其能够承受风力的压力。
风力发电机组的极限载荷还与其安装环境和使用条件有关。
发电机组通常安装在海上或高山等风力资源丰富的地区，而这些地区的风力较强，所以发电机组需要能够承受较大的载荷。
同时，发电机组在使用过程中可能会遭受到风暴、地震等自然灾害的影响，这也需要考虑到其极限载荷。
为了确保风力发电机组在极限载荷下能够安全运行，设计和制造时需要进行严格的测试和计算。
首先，需要对发电机组的各个部分进行强度和稳定性的测试，以确定其能够承受的最大载荷。
其次，需要进行风洞试验，模拟不同风速下发电机组的受力情况，以评估其在实际工作环境中的表现。
在实际运行中，风力发电机组还需要定期进行维护和检修，以确保其在使用过程中不会超过极限载荷。
对于发现的故障和损坏，需要及时修复或更换相关部件，以保证发电机组的正常运行和安全性。
总的来说，风力发电机组的极限载荷是保证其安全运行的重要指标。
设计和制造发电机组时，需要考虑到风力的大小和方向、结构和材料的强度、安装环境和使用条件等因素，以确保发电机组能够承受风力的压力。
此外，定期的维护和检修也是保证发电机组安全运行的关键。
通过严格的测试和计算，可以确保风力发电机组在极限载荷下的正常运行，为清洁能源的开发和利用做出贡献。
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风力发电机组极限载荷
1. 引言
风力发电机组是一种利用风能转化为电能的设备，由风轮、转轴、发电机、控制系统等组成。
在运行过程中，风力发电机组需要承受各种外部力的作用，其中极限载荷是指在特定条件下，风力发电机组所能承受的最大力。
本文将深入探讨风力发电机组极限载荷的相关内容，包括定义、影响因素、测试方法以及应用。
2. 极限载荷的定义
极限载荷是指在特定条件下，风力发电机组所能承受的最大力。
这个力可能是来自风的冲击、地震、雷击等外部因素，也可能是由于机械故障、材料疲劳等内部因素引起的。
风力发电机组的极限载荷需要满足相关国际标准和规范的要求，以确保其安全可靠地运行。
3. 影响因素
风力发电机组的极限载荷受多种因素影响，主要包括以下几个方面：
3.1 风速
风速是影响风力发电机组极限载荷的重要因素之一。
当风速超过一定阈值时，风力对风轮的冲击力将增大，进而对整个机组产生较大的载荷。
3.2 风向
风向也是影响风力发电机组极限载荷的因素之一。
当风向发生变化时，风力对风轮的作用力也会发生变化，从而对机组产生不同的载荷。
3.3 地震
地震是一种可能对风力发电机组产生较大载荷的自然灾害。
地震引起的地面震动会传导到机组上，对其结构和材料产生影响，从而使机组承受更大的载荷。
3.4 机械故障
机械故障是导致风力发电机组承受极限载荷的内部因素之一。
例如，风轮叶片断裂、转轴断裂等故障都会导致机组承受较大的载荷。
4. 测试方法
为了确保风力发电机组的安全可靠运行，需要对其极限载荷进行测试。
常用的测试方法主要包括以下几种：
4.1 静态测试
静态测试是通过施加静态载荷来测试风力发电机组的极限载荷。
这种测试方法主要用于检测机组在静止状态下的承载能力。
4.2 动态测试
动态测试是通过模拟风力对风力发电机组的作用来测试其极限载荷。
这种测试方法可以模拟不同风速、风向和风力的情况，对机组进行全面的载荷测试。
4.3 模拟测试
模拟测试是通过计算机模拟的方法来测试风力发电机组的极限载荷。
这种测试方法可以准确地模拟不同外部因素对机组的影响，对机组进行精确的载荷分析。
5. 应用
风力发电机组的极限载荷在设计、制造和运营过程中都有重要的应用价值。
在设计阶段，了解风力发电机组的极限载荷可以帮助工程师确定机组的结构和材料，以满足安全可靠的要求。
在制造阶段，对风力发电机组的极限载荷进行测试可以确保其质量和性能符合设计要求。
在运营阶段，定期监测风力发电机组的载荷情况可以及时发现潜在的故障和问题，保证机组的正常运行。
6. 结论
风力发电机组的极限载荷是指在特定条件下，机组所能承受的最大力。
风速、风向、地震和机械故障等因素都会对机组的极限载荷产生影响。
为了确保机组的安全可靠运行，需要对其极限载荷进行测试，并在设计、制造和运营过程中加以应用。
通过深入了解和研究风力发电机组极限载荷的相关内容，可以为风力发电行业的发展和应用提供有力的支持。