起重船浮式安装风机塔筒和机舱的可行性分析

采用浮体动力学分析与冲击响应分析相结合的技术路线,以结构应力满足材料强度指标作为依据,探讨中广核岱山4#风场浮式分体安装风电机组塔筒分段和机舱的可行性.浮体动力学仿真考虑浮体与系泊系统耦合,计算得到起重船吊钩处的运动响应;冲击响应分析采用基于动力荷载放大系数和显式动力学分析2种方法进行.结算结果表明,分体安装塔筒分段和机舱时,对结构的冲击所产生的应力满足材料强度指标,浮式分体吊装可行.     

海上风电技术特性对比分析

从海上风能开发利用的技术包括所涉及风电场建设(机组排列、安装及运输、运行监控等)、风电机组设计、并网(海上高压系统、海底电缆、岸上接入设施等)等方面,对比分析海上风电与陆上风电的技术差异,结果表明海上风电在基础安装、运营维护等方面较陆上风电要求更高、难度更大。为进一步发展海上风电提供了参考。     

装配式SEMI型浮式筒型基础抗波浪稳定性

为解决深海浮式风电机桩发展中存在的抗波浪稳定性问题,参考装配式半潜(Semi-Submersible, SEMI)型浮式基础常用结构形式,设计四筒三角形基础结构模型。在造波池中对该模型进行波浪荷载模拟试验,研究不同波浪高度条件下浮式基础上塔柱的运动幅值和基础的倾角,分析其抗波浪稳定性。采用水动力分析软件AQWA进行频域响应分析,得出该模型结构的纵荡运动幅值、横荡运动幅值和振动频率等特征参数,并将部分结果与试验结果相对比,结果表明,二者的吻合度较高,数值模拟计算结果可供浮式基础风电平台水动力响应分析参考。     

海上风电场发电量折减系数设计后评价分析

在收集项目可研、初步设计和施工图设计方案、目标及依据的基础上,结合江苏某地海上风电场示范项目现场运行实际情况,针对海上风电场发电量折减系数,对比分析风电机组实际运行与设计方案存在的偏差以及原因,给出设计后的评估分析和优化方案。分析结果表明,风电机组功率曲线折减修正、风电机组可利用率折减修正、叶片污染折减修正、控制和湍流折减修正、气候影响停机折减修正、运行维护不可到达折减修正、风资源不确定性折减修正、厂用电折减修正均可进一步优化。     

Spar基础浮式风机系泊系统全耦合分析

以OC3 Hywind Spar基础浮式风机为研究对象,采用先进的空气动力-水动力耦合时域分析方法,对其在中国南海某海域风浪流共同作用下的系泊系统、浮式基础运动以及风机和塔架载荷响应进行分析,对比定常风与湍流风模型对浮式风机系泊系统、整体运动响应以及风机载荷的影响。计算结果表明:相比于湍流风,采用定常风进行浮式风机系泊系统分析将得到偏于危险的结果,并且,浮式风机运动响应与风机载荷结果偏小。因此,建议在系泊系统初始设计阶段采用定常风方法进行设计,在系泊分析阶段采用湍流风进行分析,以保证浮式风机的长期服役安全。     

Spar基础浮式风机系泊系统全耦合分析

本文以OC3 Hywind Spar基础浮式风机为研究对象,采用先进的空气动力-水动力耦合时域分析方法,针对其在中国南海某海域风浪流共同作用下,系泊系统、浮式基础运动以及风机与塔桶载荷响应进行分析。对比了定常风与湍流风模型对浮式风机系泊系统、整体运动响应以及风机载荷的影响。计算结果表明：相比于湍流风,采用定常风进行浮式风机系泊系统分析将得到偏于危险的结果,同时浮式风机运动响应与风机载荷结果偏小。本文建议在系泊系统初始设计阶段采用定常风方法进行设计,在系泊分析阶段采用湍流风进行分析,以保证浮式风机长期服役安全。     

塔柱和风机位置对半潜式浮式风机系统动力性能的影响研究

研究塔柱和风机布置位置对半潜式浮式风机系统动力性能的影响。以OC4-deepCwind浮式风机参数为例,将塔柱和风机分别布置在半潜式浮式基础的中心和其三角形浮筒上,建立浮式风机系统动力学模型,计算不同工况下系统的动力响应。结果表明,塔柱和风机由基础中心调到其浮筒上后,浮式基础运动、机舱加速度、叶片气动力及系缆力的平均值变化不大,标准差有显著的增加;特别在极限工况,机舱X向加速度、叶片气动力的标准差增加近1倍,首摇超过5°,1号缆受力的标准差增加约30%。实际设计中,综合考虑浮式风机系统动力性能、安装和运输过程的便利性及结构强度等设计塔柱和风机位置。     

DNV GL发布首个浮式海上风电装置入级新规范

<正>随着首批成功的试点项目转化为商用项目,海上浮式风电机组为海上风力发电开启新的篇章。为了拓展这一领域,DNV GL发布了首个浮式海上风电装置的综合规范集"DNVGL-RU-OU-0512"(简称:新规范)。新规范为浮式装置提供了一整套久经验证的规范和标准化流程,对新入行者和经验丰富的利益相关方同样适用。"海上浮式风电将成为一项关键技术,有助于建立可再生能源发电基地,为全球去碳化奠定基础",     

浮式平台干拖式运输特性的数值模拟研究

文章针对浮式平台的海上干拖式运输方案进行波浪中的运动响应及加速度分析,基于势流理论对浮式平台干拖式运输方案进行了数值分析,针对不同的海况,研究了干拖式运输状态下的运动响应规律,并针对运输绑扎固定系统的特性开展了研究,可为平台与运输船之间的绑扎设计提供依据,为实际工程中运输方案的设计与优化提供分析基础。     

半潜型浮式风机运动特征及系泊系统的研究

近年来海上浮式风机的研究备受关注,安全可靠的系泊系统将保证风机在风、浪、流等复杂环境荷载作用下稳定运行,准确合理地描述风机运动将为评估风机发电效率提供支持。以半潜型浮式风机的系泊系统为研究对象,基于经典悬链线理论,采用准静态分析法提出一套系泊系统的设计方法。通过坐标变换,得到风轮真实的俯仰运动用于计算风机的动力效应及评定其发电效率。采用动力法分析了系泊系统锚链的导缆孔位置、预张力大小、锚链间夹角等参数对风机系统发电效率、浮式平台运动性能和系泊锚链张力的影响,得到了浮式平台迎风面俯仰倾角、水平偏移及锚链张力随参数的变化规律,为半潜型浮式风机系泊系统的设计提供了参考。     

3200t风电安装船的机电系统设计

简述了3 200 t风电安装船的总体布置及主要功能,针对柴油机驱动的全回转舵桨的动力推进装置、自动化的电站系统、风电机组DP1(动力定位)安装定位系统、风电机组的浮式运输系统和船舶座底配套高压冲洗水系统方案进行介绍与分析,从而描绘出该船在机电系统设计方面的特点与亮点。     

海上风力发电液力调速控制系统分析

液力调速行星齿轮装置通过改变液力变矩器导叶开度,可以将变化的风速恒速输出,使得风轮追踪最佳风轮速度,提高海上风能利用率,保证同步发电机的转速维持同步转速,使发电频率稳定,不需要变频装置,提高风电机组的可靠性。建立海上风电机组传动系统的数学模型,分析液力调速行星齿轮装置参数对海上风电机组系统性能的影响规律。根据海上风电机组的运行特点和要求设计液力调速齿轮控制系统。     

浮式风机超高性能混凝土蜂窝基础及代表体元设计方法

提出一种超高性能混凝土蜂窝结构的浮式风机基础，并将其与具有相同外部几何特征的钢筋混凝土基础进行比较，发现文章所提新型浮式基础的比刚度和比强度显著增大。同时，发展代表体元法，将复杂蜂窝结构等效为均匀化连续体，给出工程设计中关键的弹性模量、塑性屈服点和屈服准则。该方法实现了复杂结构的参数化设计，在保证精度的同时，极大地提高了效率。浮式风机超高性能混凝土蜂窝基础结构与设计方法对于未来深水海上风电发展具有基础性的工程价值。     

船舶电动系统中双馈异步发电机的故障分析

风电机组的研究已经转向电网故障下的穿越运行,过去的风电机组的变速恒频运行已经无法满足风电机组的发展要求。目前,研究最为广泛的是适应电网故障下运行的基于双馈异步发电机风电机组的控制策略及模型、电网故障下对双馈异步电机组的持续运行控制策略及电网故障对双馈异步电机组的影响和保护策略。同时,学术界已经开始着手不对称故障的研究。本文从理论到实践全方位着重进行双馈异步电机系统在对称和不对称故障下持续运行的研究,主要包括三相定子静止坐标系的建立、不平衡电网电压下双馈异步风电机组的运行评估和建模及严重对称电压骤降时的双馈异步电机组的控制及保护措施。     

海洋浮式风机耦合动力性能的研究技术与进展

海洋浮式风机系统的耦合动力性能复杂,设计海洋浮式风机是一个典型的多学科优化系统工程。总结国内外海洋浮式风机耦合动力性能的研究技术发展现状和成果,从模型发展、数值计算程序开发研究、理论建模研究、模型试验及动力性能分析等方面对海洋浮式风机的发展进行阐述,为今后对其进行更为全面深入的研究奠定基础。     

海上风电机组运输、安装和维护船方案

根据东海大桥风电机场需要设计一艘海上风电机组运输、安装和维护船方案，介绍该方案的主要要素、总布置、运输和起重能力、桩腿和升降系统，在配备液压打桩锤时，本船还可以用于安装海上风电场的基础，供开发和设计此类船舶参考。     

基于电池储能系统的风电机组极端工况备用电源的设计

出于台风等极端天气致使电网失电的工况场景下风电机组的运行安全考虑,研究电池储能系统作为风机用电备用电源,针对实际应用场景与用电负载,分别对储能系统的容量、结构和运行模式进行了设计,并对其未来开发利用前景进行了展望.     

海上风机半潜型浮式基础结构设计及整体强度分析

综合考虑海洋环境载荷及气动载荷,探讨了半潜型浮式基础结构设计及整体强度分析方法。针对一座安装在120m水深海域的5MW海上风机,参考海洋结构设计的有关规范,设计了由三立柱、斜撑、水平撑等构件组成的浮式基础。应用SESAM软件,建立了风电浮式基础整体有限元模型;根据莫里森公式和势流理论分别计算构件及立柱的水动力载荷,并运用叶素理论计算风机叶片的空气动力载荷;综合施加水动力载荷及叶片气动载荷,计算浮式基础结构的应力分布和变形分布。根据ABS规范,综合考虑构件压应力和弯曲应力,校核了构件的压-弯强度。计算分析结果表明,连接塔柱与立柱斜撑的两端部位应力较大,属于结构的危险部位。     

单点系泊方式下的浮标系统运动响应分析

浮式激光雷达测风塔在恶劣的海洋环境下,其运动稳定性受到风、浪、流等多种环境载荷的耦合作用,呈现出典型的非线性特征,对其观测精度造成重要影响。建立浮动式基础设计分析平台,对浮标及其系泊系统进行水动力性能模拟分析,求解不同载荷作用下浮标平台与单点式系泊系统之间的运动响应。计算结果表明,浮标体在单点式系泊方案下具有良好的安全性和稳定性,系泊张力最大值为466.4k N,满足设计BVNR493规范要求,浮标平台的运动半径极值和最大垂荡距离分别为50.0m和6.3 m,可保证安全运行。     

海上风机半潜型浮式基础水动力性能研究

基于三维势流理论,利用AQWA软件对某海上千瓦级垂直轴风机浮式基础及其系泊系统进行了水动力分析,在频域中计算浮式基础在不同浪向规则波中的水动力及其运动响应,在时域中计算风浪流联合作用下,处于锚泊状态的浮式基础在福建近海生存海况下的非线性耦合运动响应,同时对浮式基础的系泊方式进行了安全校核计算,结果表明系泊方式安全有效。本文所得出的结论对于相关工程实践有一定的指导意义。