理论教育 风电系统空气动力学实验技术及大型叶片安全性验证试验测试技术

风电系统空气动力学实验技术及大型叶片安全性验证试验测试技术

时间:2023-06-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:5.2.4.3大型风电机组传动链地面实验技术研究大型风电机组传动链地面试验系统及其配套设施的设计建设技术,研究大功率五自由度非扭矩动态载荷加载技术和大功率加载装置液压缸组解耦技术,研究传动链地面试验系统运行控制技术。

风电系统空气动力学实验技术及大型叶片安全性验证试验测试技术

5.2.4.1 风电系统空气动力学实验技术

1)风电叶片翼型设计与风洞实验技术

提高升阻力系数、粗糙度敏感性、动态失速等气动性能数据的监测能力,改进翼型实验方法,整体提高现有的翼型实验能力。

2)风轮叶片气动性能实验研究

研究完整的风轮叶片气动特性、尾流效应、结构载荷状态的风洞试验方法,为发展与风电叶片相关的理论和技术提供实验层面的支持。

3)风电场流场及复杂地形风洞实验技术

研究风电机组对风电场流场的影响,对风电场流场规律与特性进行深入研究,发展风电场风洞地形模拟技术。

5.2.4.2 大型叶片安全性验证试验测试技术

(1)研究国内外关于叶片全尺寸结构测试的标准、方法,对叶片失效原因进行分析,并结合叶片设计校核分析结果与报告,提出叶片安全性验证测试明确的技术要求。

(2)通过对国内外的卷扬机、吊车、液压加载设备及控制系统的分析,设计并建立与实际运行状况更接近的静力试验加载、控制与测试系统。研究水平与竖直向下的同步控制与加载系统,实现对叶片的双向加载,以更好的模拟叶片实际运行工况。

(3)通过对国内外不同疲劳测试方法与设备的研究,综合考虑测试时间、精度及经济等因素,设计并建立基于混合动力或单一动力系统的双轴疲劳测试系统,以更加准确地模拟叶片实际受载情况。通过对其他行业防雷测试系统的研究,设计并建立符合叶片行业的防雷测试系统,并形成相关的测试标准。(www.daowen.com)

5.2.4.3 大型风电机组传动链地面实验技术

(1)研究大型风电机组传动链地面试验系统及其配套设施的设计建设技术,研究大功率五自由度非扭矩动态载荷加载技术和大功率加载装置液压缸组解耦技术,研究传动链地面试验系统运行控制技术。研制大功率动态载荷加载装置、风力机模拟器等测试关键设备,研制建立大型风电机组传动链地面公共试验系统,完成大型风电机组传动链及关键零部件的地面测试验证。

(2)研究传动链及关键零部件的高加速疲劳寿命测试、耐久性测试、可靠性测试、极端工况测试等地面测试关键技术,研究地面测试与野外现场测试的试验对比技术,研究建立传动链地面试验测试时不同风况、故障、载荷条件下传动链及其关键部件的失效模式、测试接口和测试流程,研究传动链测试试验结果量化分析方法,实现地面测试对风电机组野外现场测试的有效替代及扩展。

5.2.4.4 大型风电机组数模混合实时仿真实验技术

(1)研究机械-电子-控制一体化的非线性动力学建模技术,研究风电机组主控/变桨/变流系统及发电机标准化建模技术;研究基于电网故障与扰动模拟的电网特性建模技术,研究仿真模型与核心部件实物的实时性与兼容性技术,研制10兆瓦级风电机组数模混合仿真实验平台。

(2)基于风电机组数模混合仿真实验平台,研究风能特性对机组机械载荷和并网性能的影响,研究不同电网扰动与故障特征对风电机组运行性能的影响,研究风电机组主动电网调压、调频能力与试验验证技术,研究主控/变桨/变流等核心控制系统运行性能、鲁棒性、极限运行性能的试验与评估技术。

5.2.4.5 多尺度风电场数模混合实时仿真实验技术

(1)研究建立不同集电、送出方式和不同网架结构的大电网实时仿真模型,研究建立影响电网运行与保护特性的风电场关键部件物理模型,研究基于大电网的风电场数模混合实时仿真技术,研究风电场实时仿真系统实时性与兼容性技术,研制基于大电网的风电场多尺度数模混合实时仿真实验平台。

(2)基于风电场多尺度数模混合实时仿真实验平台,研究不同电网规模、网架结构、运行、集电方式和扰动情况下的风电场运行特性,研究风电场的主动电压、频率、惯量控制方法和实证性试验验证技术。研究不同时间尺度的风电谐振与谐振稳定控制策略与方法,研究大型风电扰动与故障情况下电网运行与保护技术,探索大规模风电接入后系统的发展规律和运行特性。

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