異步變槳的提出

     統一變槳距風力機設計的假定前提是整個風輪掃掠面內風速分布均勻[15, 16]。在實際中，由于風剪切、塔影效應和湍流等影響，槳葉在風輪旋轉平面內的不同位置受到的風速各不相同[17, 18]，導致風輪轉矩波動和槳葉不平衡載荷,引起作用在風輪主軸、傳動鏈、輪轂、偏航軸承和塔架上的扭矩負載波動，帶來風機機械強度、振動、疲勞壽命和電能質量等方面的問題[19-22]。隨著風力發電技術的不斷完善和對運營成本的綜合考慮，風電機組的容量不斷攀升，這意味著風輪直徑不斷增大（Vestas的V164-7MW機組風輪直徑達 164m），風剪切、塔影效應和湍流等引起的風輪旋轉力矩波動、槳葉和機艙的不平衡載荷也隨之增大，引起的上述問題更加突出。異步變槳提供了一個可以削弱氣動不平衡，使得風力機組振動和風輪轉矩波動都得到改善的方法。
    風力發電機組的生產和制造水平反映了一個國家的風力發展水平14]。雖然我國風力發電在近幾年發展迅速，但是我國起步晚，在風力發電領域的研究與西方發達國家相比存在很大差距。在國內外常規能源和電力緊缺的背景下，本文開展了大型風機異步變槳技術的若干關鍵問題的研究，主要內容包括統一槳距角的給定、影響異步變槳的氣動不平衡因素分析、大型風機的氣動建模、風輪載荷的模擬、異步變槳控制策略研究以及異步變槳系統的設計與實現等工程性工作，因此本課題的研究具備理論和實踐雙重意義。異步變槳技術的研究對風機的大型化發展具有極其重要的研究意義，是個新興的研究熱點，已經吸引不少學者和風力機廠商的研究熱情。