2.4 突变风向

风电机组中偏航系统也称对风装置（系统），当风矢量发生变化时，能够快速平稳地对准风向，一方面保障获取最大的风能，另一方面在强风情况下尽可能降低作用在风电机组上的强风荷载。其中测风装置、偏航驱动、偏航制动、解缆装置是偏航系统关键功能模块，在正常运行风况条件下保障平稳运行。

台风是一包括台风眼、眼壁强风区、外围大风区结构的气旋结构，是一种环状风场，不同于季候风带状结构。台风在背景气压环流场的作用诱导下，以一定的速度西行、西北行或西北转东北行等，移动速度约20～30km/h，台风强度、半径大小、成熟度等均不一致。台风过境风电场时风向短时间内快速变化的特征，对风电机组偏航系统是否能够及时偏航以减轻整体荷载，乃至风电机组能否实现台风安全过渡是一种严峻的考验，因此有必要了解台风不同方位区间内风向快速变化规律。

2.4.1 台风路径右侧风向变化

风电场位于台风中心移动路径的右侧，风电场先后遭遇台风前部的最大风速区、台风眼、台风后部的最大风速区，测站风速呈双峰型、风向呈顺时针变化，即N→NE→E→SE→S→SW。如1999年9月16日的9910号强热带风暴“约克”过境时的情况，如图2-12所示；再如2014年的1409号超强台风“威马逊”测得的台风过境最大风速、极大风速和风向变化特征，如图2-13所示。

图2-13 风电场位于台风中心移动路径的右侧风向风速变化（1409号超强台风“威马逊”）

风电场位于台风路径的右侧情况下，台风经过风电场时，风向发生快速连续变化，该风电场台风转向历时统计情况，见表2-2。极大风速和强湍流特征，对风电机组能否相应偏航以降低机组的荷载提出了巨大挑战。

表2-2 台风转向历时统计表 单位：h

① 最大风速对应时段。

图2-12 风电场位于台风中心移动路径的右侧风向风速变化（9910号强热带风暴“约克”）

2.4.2 台风路径左侧风向变化

风电场位于台风中心移动路径的左侧，风电场先后遭遇台风前部的最大风速区、台风眼、台风后部的最大风速区，测站的风速呈双峰型、风向呈逆时针变化，即NE→N→NW→W→WSW。2008年8月22日0812号台风“鹦鹉”时在8月22日的风向变化，如图2-14所示。

图2-14 风电场位于台风中心移动路径的左侧风向风速变化