平准化度电成本(LCOE)作为评估风电项目综合竞争力的重要经济性指标,其受到风机叶片性能的影响。本篇论文以低风速风机叶片作为研究对象,结合特定风场条件,基于修正叶素动量理论(BEM)分析叶片的结构参数与气动性能,研究低风速风机叶片结构对风电机组全生命周期LCOE的影响,通过模式搜索算法(PS)优化低风速风机叶片结构参数,计算并对比优化前后的风电机组全生命周期LCOE。结果表明,在特定低风速风场条件下,通过优化叶片结构参数可以有效降低风电机组全生命周期的LCOE,优化叶片后风电机组的LCOE降低了6.9%,达到了预期的效果。

根据1MW海上大型风力系统的气动设计要求,选取风轮叶片数目,进而确定了叶尖速比和风轮直径,在叶片不同长度处选择WA系列不同的翼型。计算结果表明,风力机功率满足气动设计要求。

为了正确识别大型风机叶片的模态参数,首先将风机叶片的衰减振动等效为自由悬臂梁振动,推导出阻尼比识别关系式。然后,构建一个大型风机叶片模态参数识别试验平台,采用快速脱钩装置实现大载荷力的快速释放,完成对aeroblade3.6-56.4风机叶片的自由衰减试验。根据阻尼比识别关系式,得到不同初始振幅下的阻尼比变化规律。同时对叶片某面的加速度信号进行傅里叶变换,得到其低阶固有频率。

设计了双轴液压作动器叶片疲劳加载装置。对翼面向和翼弦向运动耦合问题进行分析设计加载装置的液压系统按照工作周期能量守恒原则进行作动器性能参数匹配采用蓄能器作为辅助动力源模糊自整定PID参数对作动器进行控制。试验结果表明：在翼面向振幅维持阶段液压作动器加载装置能很好地捕捉叶片共振点并逐步达到共振峰值且维持峰值变化率在试验要求的误差范围内（±5%）达到了较好的控制效果。