绕桩吊式风电安装平台桩腿总强度设计

绕桩吊式风电安装平台较以往的风电安装平台具有吊幅大的特点,而桩腿强度对于自升式平台又至关重要。文章基于结构力学基本理论和船级社具体规范规则要求,借助三维有限元分析方法,对某型绕桩吊式风电安装平台桩腿强度进行屈服及屈曲校核,对于计算结果进行分析,对桩腿设计进行总结,为日后类似风电安装平台的桩腿设计提供参考。     

海上风电基础ANSYS数值模拟

借助ANSYS有限元分析软件,实现了海上风电基础的多途径数值模拟.重点针对桩土相互作用,阐述了采用m法、p-y曲线法及接触单元法构建数值模型进行计算的流程,介绍了常用单元类型及其属性.通过工程算例,对几种桩土分析模拟方式的有限元计算结果进行了比对分析,为海上风电单桩基础的设计、施工提供了理论依据和参考资料.     

自升式风电安装船桩腿强度分析和优化

近年来,随着国内海上风电行业的蓬勃发展,市场对自升式风电安装船的需求日益迫切。桩腿是影响自升式风电安装船作业安全性的关键环节,桩腿设计也是自升式风电安装船的关键技术难点之一;而海上风电场的选址逐渐向离岸更远、水深更大的方向发展,客观上也对桩腿适应更恶劣海况条件的能力提出了更高要求。本文结合近年来多型自升式风电安装船桩腿设计经验,分析研究了桩腿总强度计算和优化的过程,及其与海况环境、作业条件、可变载荷等参数之间的相关性,为自升式风电安装船的桩腿设计提供了有效方法。     

海上风电安装技术及装备发展现状分析

我国海上风能资源丰富,发展潜力巨大。文章总结分析了海上风电安装特点及存在问题;探讨了国内外现有风电安装船(或平台)类型、主要机具、关键结构及技术;并进一步提出了海上风电安装技术及设备发展趋势,为我国海上风电安装技术和装备发展提供借鉴和建议。     

导管架式风电桩立式驳运工艺研究

针对海上风电单机容量不断加大导致的导管架式风电桩的装船时间长、运输难度大的问题,以某导管架式风电桩的生产建造为依托,从驳运滚装方案的制定、驳运工装的设计、驳运操作的实施等方面研究了导管架式风电桩的立式驳运技术。研究结果表明：该导管架式风电桩的立式驳运的工艺规范了方案设计,实现了工装标准化循环利用,提升了滚装的安全性。     

风电安装船桁架式桩腿结构分析与优化

海上风电行业迅速发展,对风电安装船的研究更加值得关注。基于某自航自升式风电安装船,使用Sesam软件建立有限元模型。以安全性、经济性为目标,在倒K型原桩腿型式的基础上,比选K型、X型桩腿型式,分析风暴自存工况及作业工况下3种桩腿构型的结构重量、最大位移、各构件的屈服和屈曲强度（UC值）及抗倾覆能力,得出X型是风电安装船推荐的桩腿结构型式,为风电安装船桩腿选型提供参考。     

自升式海上风电安装平台插桩深度计算方法

鉴于目前海上风机的安装主要借助自升式风电安装平台,为保证自升式风电安装平台吊装的安全性,开展平台插桩入泥深度的计算方法研究。考虑到相邻土层的影响,提出海底多层土极限承载能力的计算方法,并将其与实际施工记录及有限元分析结果相对比,验证该方法的准确性,为海上风电装备的施工提供参考。     

83m打桩船吊桩吊锤能力的提升改造

针对桩架在100 m以下的打桩船吊桩吊锤能力无法满足风电市场需求的问题,提出了利用现有83 m打桩船升级改造的方案.首先,完成了桩架强度计算、变幅液压缸能力校核、起重系统计算等设计论证;其次,提出了桩架局部强度不足的解决方法;最后,通过吊重试验验证实际效果.试验结果表明:吊桩能力提升30％,吊锤能力提升100％.该方案...     

新型风电安装船在中国海域的作业率研究

随着我国海上风电安装施工能力不断提升,考虑大型风电机组的运输及安装特性,研发一款高效、高性能、高作业率的新型风电安装船十分必要.论文针对大型风机的整机运输与安装而设计的新型风电安装船,该船采用小水线面船型,用数值模拟的方法分析船体的运动响应,计算了该船在我国沿海区块的作业率,分析了水深及浪向对其作业率影响.数值模拟的结...     

适用不同入泥深度的海上吊装运输船桩腿设计与分析

为适应不同入泥深度的要求,对最大排水量为8000t、最大工作水深为15m的海上风电吊装运输专用船桩腿进行了设计研究。采用加长桩腿的方法,适用不同的入泥深度;在风载、海流载荷和波浪载荷计算的基础上,综合应用结构单元和多点运动耦合单元建立桩腿的柔体有限元分析模型,并分别对加长前后的桩腿进行了典型工况下力学性能对比分析;通过增加焊板厚度的方法,改善结构中的薄弱环节。分析结果表明,通过加长桩腿并进行结构改进,方法有效,能满足不同入泥深度及使用的要求。     

自升式钻井平台桩靴结构分析

以某自升式钻井平台的桩靴为研究对象,建立了结构分析模型,给出了结构分析的载荷及边界条件,并对各工况下的计算结果进行分析和评估,为此类结构的设计提供参考方法。     

基于波浪增阻的长球首球尾双体风电维护船仿真研究

根据中国海上风电场维护船的使用要求和航行的环境特点,本文选取快速性和耐波性良好的长球首球尾双体船作为风电维护船船型。利用基于CFD的数值仿真方法模拟长球首球尾双体风电维护船在波浪中的纵摇和升沉运动,计算其波浪增阻。研究球首球尾长度和片体干扰对长球首球尾双体船在波浪中阻力性能的影响,为球首球尾双体船以及风电维护船的船型设计与优化提供参考。     

风浪流对绞吸船定位桩的冲击研究

在全面分析风浪流对绞吸船定位桩的冲击荷载的基础上,对绞吸船施工中定位桩的动力响应提出了编程计算和有限元分析相结合的研究方法,即:通过编写程序计算定位桩在各种风浪流条件下的环境荷载,通过有限元模拟求解出定位桩在风浪流作用下的动力响应.采用该方法得出的结果与实际较为符合,对绞吸船的安全施工具有参考价值.     

一种适用于虚拟惯量优化控制研究的风电场等值建模方法

大型风电场的建模分析是研究风电参与电力系统频率调控的前提。风电场内机组众多且运行方式各异,根据风电机组的整体结构及虚拟惯量控制策略的基本原理,在直驱式风电机组单机详细模型的基础上进行简化,然后按典型风速将风电场内全部机组分为三群,同群机组采用聚合方法得到等值机组,从而形成最终的风电场多机并网等值模型。考虑风速扰动和负荷扰动两种情况,通过Matlab/Simulink软件对比校验所建模型,仿真结果显示了该建模方法的有效性。     

海上风电场维护船船型方案研究及双体阻力性能数值分析

风能是一种清洁的可再生资源,与传统的燃煤发电相比,风力发电没有二氧化碳等一些有害气体的排放,是理想的绿色能源,其开发利用受到各国的重视。随着海上风电场的日益发展,维护问题也随之而来。海上风电场维护船是维护人员进行维护必不可少的交通工具,本文根据中国典型的海上风电塔基型式,结合风电场实际使用需要和运营条件,对双体风电维护船功能进行了分析,通过对不同的双体船型方案进行数值仿真分析,得到性能良好的双体船行方案,为中国海上风电场建造维护船船型选择奠定了一定的基础。     

Dynamic analysis of a dual-spar floating offshore wind farm with shared moorings in extreme environmental conditions

The concept of a shared mooring system was proposed to reduce mooring and anchoring costs. Shared moorings also add complexity to the floating offshore wind farm system and pose design challenges. To understand the system dynamics, this paper presents a dynamic analysis for a dual-spar floating offshore wind farm with a shared mooring system in extreme environmental conditions. First, a numerical model of the floating offshore wind farm was established in a commercial simulation tool. Then, time-domain simulations were performed for the parked wind farm under extreme wind and wave conditions. A sensitivity study was carried out to investigate the influence of loading directions and shared line mooring properties. To highlight the influence of the shared line, the results were compared to those of a single spar floating wind turbine, and larger platform motions and higher tension loads in single lines are observed for the wind farm with shared moorings. The loading direction affects the platform motions and mooring response of the floating offshore wind farm. Comparing the investigated loading directions to the 0-deg loading direction, the variation of mean mooring tension at the fairlead is up to 84% for single lines and 16% for the shared line. The influence of the shared line properties in the platform motions and the structural responses is limited. These findings improve understanding of the dynamic characteristics of floating offshore wind farms with a shared mooring system.     

关于在海上风电场风机建设海上航行障碍灯警示设施初探

文中基于航空障碍灯的应用标准,比较航标灯通用技术条件,结合海上风电场建设安全状况和海事监管现状,对风电场通航安全设施和安全信号标准进行研究,并初步形成了在海上风电场风机设立海上航行障碍灯警示设施的方案.     

Optimum routing of a sailing wind farm

To acquire the wind energy of the oceans, a sailing wind farm has been proposed. The wind farm considered is composed of a semisubmersible floating structure, 11 windmills, four sails, six thrusters, and storage for hydrogen. To maximize the acquired energy, an effective algorithm to search for optimum routes was developed. The algorithm is based on the fact that beam winds yield a maximum of acquired energy. This feature reduces the computation time, and, consequently, efficient route optimization becomes possible in a reasonable time. After setting an operational area for the wind farm, navigation simulations for a 1-year period were carried out. A numerical weather forecast was used as well as the responses of the floating structure, such as the speed of the structure, the output power of the windmills, and the time of course changes. In the simulation, the wind farm evades rough seas to avoid structural damage, and an optimum route is searched for. The capacity factor of the system was used to evaluate the efficiency of the optimized routes. From the simulations, the maximum capacity factor achieved was 42.6%. The dependency of the capacity factor on the initial position of the wind farm was also examined. It was shown that offshore from Sanriku in northeastern Japan is an area suited to the operation of the wind farm. The effect of the initial position on consecutive periods of operation is discussed.     

海上长球首尾双体风电维护船阻力和耐波性能研究

近年来,海上风电场迅猛发展,风电维护船成为迫切需求。借鉴小水线面双体船优良的阻力性能和穿浪双体船优秀的耐波性能,根据中国海上风电场维护船航行的环境和使用特点,选用阻力和耐波性能优良的长球首尾双体船型作为风电场维护船型。在此基础上采用CFD数值仿真计算阻力性能,运用NAPA软件计算耐波性能。从而得到不同条件下较优良的船型,为海上风电维护船的设计提供一定的参考和借鉴。