目前中國尚需在以下幾個方面對風電機組的抗震性能作研究:
(1)風電機組的結構動力特性。這是研究風電機組地震響應的基礎工作,必須基于實際的風電機組原型,通過數值計算和現場實測掌握其自振周期、振動模態特性。風電機組的結構阻尼是另外一個需要研究的方面,需要通過現場實測來確定。目前中國的風電機組分布地域廣、類型多,因此需要大量的數據樣本來實施這一研究。這一工作的困難在于實際的風電機組參數難于獲得,有必要聯合制造商、施工方和運營方,共同進行研究。
(2)風電機組的有限元模型。如前所述,用beam 單元即可準確模擬其在停機狀況下的地震響應。但對風電機組運轉的狀況,存在風荷載、機械控制荷載和地震荷載的聯合作用,這一方面尚需更加精細的工作,必須聯合空氣動力學、機電控制和地震工程方面的專家攻關。
(3)風電機組在停機狀態下的地震響應。在(1)解決的前提下,這一工作即不存在技術難度。完全可以沿用建筑結構抗震的方法,并考慮葉片分布質量的影響,即可解決這一問題。
(4)風電機組在運轉狀態下的地震響應。要解決這一問題,其關鍵是完成工作(2)。需要解決風和地震以任意方向組合的荷載計算問題,以及地震時臨時停機的荷載計算問題。
在這四個方面的問題都解決之后,可以根據工程需要,編寫中國的風電機組抗震設計標準,其體例可以沿用《建筑抗震設計規范》,對風和地震的聯合作用,則需要在數值模擬的基礎上,提出簡單易用的設計公式。