低风速条件风力发电机组的初步研究

本文在分析低风速风能利用策略的基础上,认为设计适合低风速发电的大型风电机组是必要的。机组设计中最主要的是叶片设计。本文在分析多种风力机设计理论基础上,认为动量理论、涡流理论及动态尾流理论仍然是确定风电机组叶片设计参数和载荷的依据。基于对大型风电机组叶片改型设计方法的分析提出以结构系数κ为界,将叶片分为内圈和外圈两个区域。对于内圈区域的翼型以结构特性为主;叶片外圈区域以最大限度发挥翼型的空气动力特性作为主要设计目标。这种布局能够显著提高叶片的结构强度,同时也保持了叶片整体的气动性能。额定功率为1.5MW的风电机组设计实例与NORDEX-S77风电机组总体参数和系统布局基本吻合,只有叶片的参数和功率曲线有些差异,验证了设计方法的可行性。