一、定义差异
| 参数 | 1.3工况 | 1.6工况 |
|---|---|---|
| 工况类型 | 额定功率运行状态 | 极端湍流下的生存状态 |
| 触发条件 | 切入风速~切出风速区间 | 50年一遇极端湍流事件（IEC 61400-1） |
| 持续时间 | 持续运行状态 | 瞬时冲击（通常按10分钟模拟） |
二、载荷计算要求
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风速模型
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1.3工况：采用正常湍流模型（NTM）
σ_u = I_{15}(15m/s + a·U_{avg})/(a+1)其中a=2，I₁₅为15m/s湍流强度[1][5]
-
1.6工况：采用极端湍流模型（ETM）
σ_u = c·I_{ref}·(0.072(U_{avg}/c+3)(U_{hub}/c-4)+10)c=2m/s，I_ref为参考湍流强度[1][5]
-
-
动态响应
- 1.3工况：考虑1P/3P振动、风剪切等常规动态效应[1][5]
- 1.6工况：必须包含极端相干阵风（EOG）和方向突变（ECD）[1][5]
三、安全系数
| 项目 | 1.3工况 | 1.6工况 |
|---|---|---|
| 材料安全系数γ_m | 1.1（钢材） | 1.25（钢材） |
| 载荷安全系数γ_f | 1.35 | 1.5 |
| 组合系数ψ | 0.9（疲劳载荷） | 1.0（极限载荷） |
四、验证方法
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1.3工况验证
- 通过SCADA数据验证年均发电小时数
- 要求叶片根部弯矩波动范围≤±15%设计值[1][5]
-
1.6工况验证
-
必须进行硬件在环（HIL）测试
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塔筒顶端位移需满足：
δ_{max} ≤ min(0.7m, 0.01H_{hub})H_hub为轮毂高度[1][5]
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五、设计影响
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1.3工况主导设计
- 叶片气动外形
- 齿轮箱额定扭矩
- 发电机冷却系统
-
1.6工况主导设计
- 塔筒壁厚
- 基础锚栓数量
- 偏航制动器容量
六、典型参数对比（以4MW机组为例）
| 参数 | 1.3工况值 | 1.6工况值 |
|---|---|---|
| 轮毂处风速 | 11.5m/s | 52.3m/s |
| 叶片根部弯矩 | 8200kN·m | 21500kN·m |
| 塔筒基底应力 | 78MPa | 203MPa |
| 齿轮箱扭矩 | 1.1MN·m | 2.8MN·m |
工程应用建议
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联合分析要求
- 需进行1.3+1.6工况组合分析（如台风过境时的发电状态切换）[1][5]
- 推荐使用Bladed软件进行耦合仿真[1][5]
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特殊区域调整
- 海上项目：1.6工况需叠加波浪载荷（DNVGL-RP-0286）[1][5]
- 高海拔项目：1.3工况需考虑空气密度修正（ISO 2533）[1][5]
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监测重点
- 1.3工况：关注功率曲线偏差和部件温度[1][5]
- 1.6工况：需记录极端事件下的塔筒振动频谱[1][5]
（注：具体设计需结合项目场址的50年极大风速数据和湍流特性报告）
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