（二）氣動(dòng)特性
GHBladed是采用經(jīng)典的葉素－動(dòng)量理論并結(jié)合一定的修正方法進(jìn)行氣動(dòng)載荷計(jì)算的。從原理可知，風(fēng)輪的氣動(dòng)參數(shù)的Cp、Ct、Cm主要與槳距角、葉尖速比有關(guān)。
而通過GHBladed中PerformanceCoefficients功能，可以得到不同槳距角下的Cp、Ct、Cm與λ的曲線。可將其繪制成等高線圖，如圖6。
由于DLC1.5工況是采用NWP（正常風(fēng)廓線模型），因此穩(wěn)態(tài)計(jì)算中獲得的風(fēng)輪氣動(dòng)參數(shù)可以近似等于DLC1.5仿真中的氣動(dòng)參數(shù)。
根據(jù)DLC1.5仿真的風(fēng)速、風(fēng)輪轉(zhuǎn)速、槳距角結(jié)果就可以近似反查到機(jī)組運(yùn)行過程中風(fēng)輪的推力系數(shù)Ct，如圖6（紅色曲線為Ct在等高線圖中的運(yùn)行軌跡）、圖7（緊急停機(jī)過程中的Ct曲線）。
可以看出，緊急停機(jī)過程中，由于變頻器斷開機(jī)組負(fù)載迅速減小，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速快速上升，導(dǎo)致葉尖速比增加，同時(shí)快速順槳，導(dǎo)致槳距角增加過快，這使得Ct系數(shù)快速減小為零并繼續(xù)下降接近甚至超過正向的Ct最大值，從而機(jī)組承受到很大的反向推力。
因此，發(fā)電機(jī)負(fù)載迅速降低為0、槳距角的過快增加是導(dǎo)致沖擊載荷過大的原因。
控制優(yōu)化與載荷比較
當(dāng)GL2010規(guī)范中DLC1.5工況，塔筒傾覆彎矩、葉片揮舞彎矩的沖擊載荷（或葉片擺振、扭轉(zhuǎn)方向的沖擊載荷）大于設(shè)計(jì)極限時(shí)，傳統(tǒng)的做法是調(diào)節(jié)緊急停機(jī)時(shí)的順槳速度，來減小沖擊載荷。但當(dāng)緊急停機(jī)的順槳速度變慢時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致葉片、塔筒正方向載荷的增加，同時(shí)風(fēng)輪轉(zhuǎn)速也會(huì)大幅上升帶來其他隱性問題。
因此簡(jiǎn)單調(diào)節(jié)緊急停機(jī)中順槳速度的辦法，只能起到平衡正向載荷和負(fù)向載荷的作用，同時(shí)減小順槳速度會(huì)帶來更高極限風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，并沒有從根本上解決問題。
按前章節(jié)分析可知，要減小沖擊載荷理想的方式就是限制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的下降速率（控制風(fēng)輪釋放能量的速度）；或控制葉尖速比λ和槳距角β滿足圖6一定的等高線關(guān)系。
據(jù)此，較為理想的控制方式是：在緊急停機(jī)的前幾秒時(shí)間，結(jié)合發(fā)電機(jī)的加速度信號(hào)，通過調(diào)節(jié)槳距角，進(jìn)行閉環(huán)的風(fēng)輪減速控制，維持風(fēng)輪的減速度的速率在一定范圍以內(nèi)（現(xiàn)國(guó)內(nèi)大量的變槳系統(tǒng)已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)，在緊急停機(jī)的前幾秒依然采用主控順槳指令的功能）；或限制風(fēng)輪轉(zhuǎn)速，減小最大葉尖速比，以減小沖擊載荷。
但由于本文的目的不在于控制器設(shè)計(jì)，因此本文以下兩種簡(jiǎn)化方式進(jìn)行仿真對(duì)比，以表明優(yōu)化的控制效果。
一、控制尖速比λ
控制邏輯：緊急停機(jī)時(shí)使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)矩維持2s。（該控制方法參照國(guó)外風(fēng)電整機(jī)設(shè)計(jì)公司控制策略）。
原理：防止風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的迅速增加（控制最大葉尖速比λ），從而減小沖擊載荷。
仿真設(shè)置：在原始的仿真中，第9s時(shí)加入剎車（剎車扭矩等于發(fā)電機(jī)額定扭矩，剎車扭矩在2s內(nèi)從額定扭矩線性下降到0）。
二、控制槳距角β
控制邏輯：在適當(dāng)時(shí)刻減小順槳速度。
原理：在適當(dāng)時(shí)刻減小順槳速度，即減小氣動(dòng)剎車，防止風(fēng)輪轉(zhuǎn)速的迅速下降。
仿真設(shè)置：在原始的仿真中，第10s時(shí)加入變槳速度故障，故障值為2deg/s。
緊急停機(jī)剛開始需要快速順槳，以減小正向的載荷，而當(dāng)順槳一定角度后須減小順槳速度以減小沖擊載荷。（此處以固定時(shí)間點(diǎn)加入慢速順槳為例，來說明優(yōu)化效果。但實(shí)際應(yīng)用還需要更為詳細(xì)的控制邏輯，如：結(jié)合發(fā)電機(jī)加速度來進(jìn)行順槳速度的閉環(huán)控制。）
三、優(yōu)化結(jié)果
