复杂地形风电机组极限载荷的影响因素分析

文 | 李钢强，吕超，代鲁平，田家彬

随着风力发电事业的发展，我国陆上适合开发的风能资源、地形平坦的区域越来越少，风电开发的重点正朝着地形复杂的山区以及海上方向发展。我国内陆大部分是山地和丘陵地带，复杂地形风电场同平坦地形相比往往具有更丰富的风能资源和更广阔的开发空间。复杂地形风电场内的风电机组不仅需要承受由于地形高低起伏、风速风向多变、机组尾流效应、湍流强度增加以及极端气温变化等环境因素带来的风险，而且由于复杂地形风电场年平均风速一般较低，风电机组需采用更长的叶片和更高的塔架以获得较高的年发电量产出，造成机组柔性较大、动力学响应复杂。因此在复杂地形条件下需要对已经按照标准安全等级设计的风电机组进行特定场址安全性评估及优化，以保证风电机组的风电场适应性和可靠性，而特定场址的安全性评估的重点是对风电机组的载荷进行分析。

国内外学者对复杂地形风电场微观选址、风电机组载荷和性能等方面进行了相关研究。许昌等针对复杂地形条件应用Jensen模型和Lissaman模型并综合考虑尾流影响，提出了一种在复杂地形下进行风电场微观选址优化的方法；许移庆通过大量的疲劳载荷计算分析了不同设计因素对风电机组疲劳载荷的影响程度；欧阳华等以某机型为例分析了不同湍流强度对风电机组极限载荷、疲劳载荷和性能的影响；……