由于风力涡轮机的不同模式和部件之间存在耦合,因此叶片负载减轻对各种风力涡轮机部件的这些影响是显而易见的。由于叶片摆动模式和塔架前后弯曲模式之间的耦合非常强,图 10评估了塔架前后弯矩的减少。
结果表明,塔架前后力矩的变化通常也与用于激励的风剖面的剖面有关。对于图 10 (a)中的随机风剖面,主要观察到塔架前后力矩的细微差异,尽管由于瞬态效应在开始时检测到一些迅速消退的巨大偏差。
通过寿命控制,塔架前后力矩减少了 45.8% 的标准偏差。对于图10中的阶梯风剖面励磁(b),比较两个控制器,在每一步风速增加时观察到塔架前后力矩的一步增加。
如图 11所示,当采用寿命控制策略时,塔左右力矩也有所改善。相比之下,控制器的左右力矩差异对于随机风剖面激励是可见的。如图 11 (a) 所示,当采用寿命控制时,塔的左右力矩减少了 14.4% 的标准偏差。
图 10。塔的前后弯矩。(a) 塔的前后力矩(随机风)。(b) 塔前后力矩(台阶风)
尽管由于使用寿命控制,力矩不断减少,但不会强烈影响力矩。标准偏差为 20.1% 的塔左右力矩减少证明了寿命控制在减轻塔力矩方面的效率。研究表明了类似的发现,当采用研究中的模型时,塔的左右力矩有所改善。
图 11。塔的左右弯矩。(a) 塔左右力矩(随机风)。(b) 塔左右力矩(台阶风)。
采用寿命控制方案时为 41.6%。在图 12 (b) 中,在两个控制器的每一步风速变化中观察到塔架前后偏转值(瞬态偏转)的增加。
然而,当采用寿命控制时,控制器能够在每一步增加后调节和稳定偏差到几乎相似的值。对于没有寿命控制的 DAC,偏转会减少但无法稳定在类似的偏转水平。寿命控制策略减少了阶梯风剖面激励的塔架前后偏转,标准偏差为 18.4%,如图12 (b) 所示。