强台风“黑格比”实测海上风电机组极端风况特征参数分析和讨论

【摘要】：利用广东近海海上一座100 m高气象塔上设置的三维超声测风仪获取的强台风"黑格比"过程实测数据,分析研究海上风电机组在强台风影响下极端载荷参数的变化特征,通过仪器直接测量的参数与IEC 61400-1规范(由国际电工委员会制定)推荐方法计算结果的对比,研究该规范推荐的风电机组极端载荷参数计算方法在台风条件下的适用性。研究结果表明:(1)强台风"黑格比"在近海海面上产生的极端操作阵风风速和极端风向变幅的过程变化均呈"M"型双峰分布,最大值均出现在台风眼壁强风区;(2)由仪器直接测量的极端操作阵风风速和极端风向变幅值与根据IEC公式计算结果差别明显;(3)台风强风影响产生的极端操作阵风和极端风向变幅参数均出现超越IEC给出的三种标准类型风电机组的设计上限标准;并且IEC公式计算值比仪器直接测量值显著偏大;(4)在风电机组处于满发、切出和停机生存等工况下,IEC公式计算和仪器直接测量的极端操作阵风基本一致,但IEC公式对极端风向变幅的计算值要比仪器直接测量值大。与IEC的风电机组设计标准相比,仪器直接测量的极端操作阵风在时间周期1～3.5 s和7～10 s区间超出标准,但极端风向变幅一般不会突破IEC的风电机组设计标准。 【作者单位】： 成都信息工程学院大气科学学院;中国气象局广州热带海洋气象研究所;广东省气候中心;
【关键词】： 强台风 海上风电机组 极端载荷 IEC标准适用性
【基金】：国家自然科学基金重点项目“登陆台风风场及其工程致灾研究”(90715031);国家自然科学基金项目“登陆台风近地层风特性及致灾机理研究”(40775071);国家自然科学基金培育项目“台风风场致灾因子模拟研究”(91015011) 国家科技部公益性行业科研专项“气象灾害对重大工程影响评估的关键技术研究”(GYHY200806012)共同资助
【分类号】：P444
【正文快照】： 1引言外部风况条件是决定风电机组载荷的主要因素[1-2],而风电场所在区域的极端强风则是考核某种类型风电机组是否适于在该地区安装运行的主要依据,国际电工委员会根据极端风速和湍流强度大小将风电机组分为3类标准型风机、需要根据特殊的极端风速、湍流强度进行特别设计的S

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