不同风电运维船登乘作业窗口期的计算及分析

小型单体和双体风电运维船通常采用船首顶靠风机基础的方式进行登乘作业,而大型专业运维船一般通过补偿步桥进行登乘。不同登乘作业方式的窗口期均与运维船的耐波性能密切相关。基于船舶耐波性理论,对不同类型风电运维船在典型海域登乘作业的全年及各月份耐波性窗口期进行了计算分析。结果显示大型专业运维船登乘作业窗口期最长,小型双体运维船次之。该研究可为风电运维船登乘作业窗口期分析和风电场运维方案制定提供一定的参考。     

海上风电场营运期电子围栏警戒区域和预警机制设计

为保障海上风电场水域船舶航行和风机自身安全,对海上风电场营运期电子围栏系统3层级警戒区域划定方法和预警机制进行优化设计。通过引入船舶旋回操纵数学模型对3层级警戒区域进行量化处理,并基于船舶自动识别系统、小目标雷达和视频监控的多源船舶探测跟踪技术,优化电子围栏预警机制。实例应用表明:基于经改进优化的警戒区域和预警机制所建设的电子围栏系统可实现对船舶的高精度预警,满足海上风电场安全智慧运维的需求。     

基于枚举法的海上风电智能运维调度模型

调研国内极具代表性的某“双十”（离岸超过10 km,水深超过10 m）海上风电场运营与维护业务流程,聚焦海上风电运营与维护中突出的掣肘难点,设计并构建海上风电智能运维调度模型,固化模型的输入信息、约束条件和输出信息,编写核心程序函数代码,采用典型的智能寻优算法进行模型求解。将信息化数据与模型算法结合,形成完整的海上风电智能运维调度计算策略,输出短期或长期的兼顾总运维工时最短、船舶行驶路径安全、运维成本最低、发电收益最大且运维人员体验感良好等多因素的作业调度方案,打造海上风电智慧运维平台,推动国内海上风电智能运维调度技术发展。     

海上风电运维管理技术现状和展望

随着全球海上风电技术的快速发展,海上风电运维需求也在逐步增加。文章介绍了目前国内外海上风电的发展状况和特点,论述了海上风电运维管理现状。从海上风电场的运维管理系统和运维优化策略2个方面探讨了未来海上风电运维管理的发展新趋势,为进一步研究海上风电运维管理提供参考。     

三体两栖潮间带风电运维船的概念设计

针对三体船性能特点、我国海上潮间带风电场涨潮有水和退潮无水的特殊情况以及目前尚无出入潮间带风电场专用设备的现状,为保证海上潮间带风电场风电机组正常运行和维护工作的实施,进行三体两栖运维船方案构思和两栖船的水陆驱动方式确定。运用CFD软件建立三维数值水池,考虑不同侧体布局的船型方案,通过对快速性能和耐波性能进行仿真计算,最终确定性能较优的船型。研究结果对三体风电维护船的船型设计和风电运营效率提高有较大的现实意义。     

海上风电服务船的技术发展

服务于海上风电场的相关船型主要有两种,即风机安装船和风电支援船。前者主要负责海上风机的安装作业,船型较大,后者则是进行人员及物资运输的小型船艇。海上风电目前发展的主要趋势有两点:离岸越来越远,功率越来越大。这就意味着水越来越深,海况也越来越差,这对风机安装船和支援船的作业均带来了困扰,风机基座也需要随之改变,如由单腿变为三     

基于有限元算法的双体风电运维船扭转强度计算

目前我国东部沿海城市经济发达,但是相应的出现了电力供应紧张的局面。随着海上风电场技术的进一步成熟以及国家大规模的投资建设,海上风电技术必将为我国东部沿海城市的进一步发展提供强有力的保障。随着海上风电产业地位的提高,与之相关的风电运维双体船建造便显得尤为重要。但是风电运维双体船在航行时会遭受风浪对其较大的扭转力矩作用,为了保证其航行时的安全性,有必要对扭转强度进行计算分析。本文采用直接计算法对一艘风电运维船的主船体结构进行有限元分析,对其抗扭强度进行校核。计算结果表明,该船结构强度满足规范要求,并对其结构设计和优化提出几点建议。     

海上风电场维护船船型总阻力和纵摇升沉运动研究

根据海上风电场维护船的使用和性能要求,分析小型单体船、双体船、多体船对于海上风电场的实用性,最终确定采用双体船型为风电维护船船型。结合小水线面双体船和穿浪双体船的船型优点,对风电维护船片体进行改进,得到常规型和改进型双体风电维护船型方案。采用CFD仿真技术,利用常规双体船型探索双体船阻力CFD仿真方法,对改进船型进行阻力仿真计算。采用船舶设计软件NAPA的耐波性模块计算分析两种船型的纵摇和升沉性能,得到了维护船不同速度和浪向角时两船型的纵摇和升沉响应曲线。     

大型海上风电机组吊装工艺创新及应用

海上风电作为一种新型清洁能源,随着风电机组的单台装机容量、主机重量、轮毂高度、叶片长度等机组参数的攀升,对其安装技术及船舶装备性能提出了新的要求。为充分挖掘国内现有风机组吊装船作业潜力,提高船机设备利用率,以广核平潭大练风电场项目为依托,优化了大型海上风电机组吊装的关键技术,可精准、快速(单台4 MW风机组吊装仅17 h, 25 d完成12台风机组吊装)完成作业任务,为今后在海域及水文地质环境下大容量风机组吊装的施工工艺提供了技术支撑,积累了宝贵经验。     

船舶在航中船靠船操纵

<正>0引言我国沿海各港口受航道或码头泊位前沿的水深限制,满载吃水超过22 m的VLCC能直接进港靠泊的港口不多。由于港外航道水深不够,限制满载VLCC的进港,因此必须进行海上油品过驳减载作业,这种海上过驳减载作业通常只有在船靠船操纵完成并且两船稳定连接后才能进行。根据实践经验,在受风浪影响明显的开阔水域进行海上过驳减载作业时,采用在航作业比采用定点锚泊作业更安全。在定点锚泊作业中,由于受海上回转流     

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。     

船舶起重作业时定位控制方法研究

近海建筑的建造和安装,需要起重船定点作业,所以要求对起重船动力定位控制方法进行研究。在建立海洋环境模型(风、浪、流)的基础上,建立船舶起重作业模型。设计带有风前馈的反步控制方法,降低系统对环境扰动的敏感性。通过设计估计器,给出船舶运动低频位置、艏向和速度量的估计值,并且使用估计器所得出的低频估计值作为反馈值来减少控制输出的高频振荡。仿真结果表明对于建立的船舶起重模型,所设计的控制方法和估计器,可以较好地完成定位作业。     

远海自升式风电一体化运输与安装探讨

由于远海域自然环境更为恶劣,作业窗口期更短。充分利用窗口期,提高施工效率是风机安装施工的关键。通过调研和分析国内外风机运输和安装技术现状,以1 200 t自升式风电安装船和西门子4 MW机型为研究对象,提出利用自升式平台船垂直运输塔筒、水平叠加运输叶片的运输安装一体化技术,可减少涌浪对传统工艺中运输驳船的限制,提高窗口期的利用效率,提高施工工效,适用于远海风电场的建设。     

2500 t沉垫自升式海上风电安装平台设计与布置

介绍某型沉垫自升式海上风电安装平台的总体参数及性能、沉垫设计和船体布置,并结合海上风电施工作业的要求,分析在设计该平台时需要考虑的一些特殊因素。该平台针对海上风电施工作业所进行的特殊优化布置,可为类似风电安装平台的设计提供借鉴。     

海上风机吊装船全船结构强度分析

以海上风机吊装作业船为对象,采用MSC.PATRAN软件建立全船结构有限元模型;通过该船的运输、安装等不同作业状况的分析,确定典型计算工况,并进行典型工况下的载荷分析和计算工作;对该船在典型工况下的应力进行计算和分析,得到了全船详细应力分布、变形情况。计算结果可以为海上风机吊装作业船的整体强度评估、船体结构优化提供有效依据,对该类型船的设计开发也具有指导意义。     

基于非均匀连续时间马尔可夫原理的海上浮式风机齿轮箱最优维修策略研究（英文）

Gearbox in offshore wind turbines is a component with the highest failure rates during operation. Analysis of gearbox repair policy that includes economic considerations is important for the effective operation of offshore wind farms. From their initial perfect working states, gearboxes degrade with time, which leads to decreased working efficiency. Thus, offshore wind turbine gearboxes can be considered to be multi-state systems with the various levels of productivity for different working states. To efficiently compute the time-dependent distribution of this multi-state system and analyze its reliability, application of the nonhomogeneous continuous-time Markov process(NHCTMP) is appropriate for this type of object. To determine the relationship between operation time and maintenance cost, many factors must be taken into account, including maintenance processes and vessel requirements. Finally, an optimal repair policy can be formulated based on this relationship.     

大功率海工辅助船混合推进装置应用技术研究

柴油机作为船舶的主推进动力已传承了近百年,随着电力推进系统的问世,其操纵的可靠性、安全性和环境保护等方面的优点是无可匹敌的。大功率海工辅助船推进动力装置的合理配置,既要考虑经济和实用,又要保证技术先进。通过不同配置的动力装置在深远海大功率三用工作船执行各种作业任务对应工况的运行过程,逐一比较其技术性能。由此证明柴电混合推进装置的配合适用于深水多功能大功率三用工作船的多种作业需求,其技术指标优于常规单纯柴油机驱动螺旋桨和常规电力推进装置。     

考虑余热回收系统发电的船舶电力系统配置优化研究

针对配备有余热回收系统的船舶中,现有电力系统配置方案存在低电力负荷时发电机组功率过剩,运行效率较低的问题,文章提出了基于年均成本的船舶电力系统配置优化方法,建立了配置优化的数学模型,并根据模型给出了配置优化方案.配置优化方案同原始配置方案的对比,结果表明,配置优化方案可以有效降低电力系统的年均成本,提高系统内设备的运行...     

M型风电运维船船型设计与波浪增阻和耐波性能研究

本文基于三体风电运维船船型,结合M型船的特征要素设计改造出M型风电运维船。利用数值仿真技术模拟出M型风电运维船波浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡情况,将数值仿真计算结果与原三体船的试验数据进行比较,以此探索不同M型船船型对船舶波浪航行时的波浪增阻与纵摇、垂荡情况的影响。最终确定了耐波性能较优的船型方案,从而为M型风电运维船船型设计提供了一定的参考和借鉴。     

风电安装船风暴自存下总体性能分析研究

随着海上风电的快速发展,风电安装船作为建设海上风电场的关键设备得到了广泛应用,由于其工作于恶劣的海洋环境中,保证其安全尤为重要。本文针对一自升式风电安装船,探讨了其在风暴自存下的载荷种类和计算方法,应用ANSYS软件建立了整体结构的有限元模型,通过施加相应的边界条件和外载荷,对其总体性能包括全船结构强度、锁紧结构承载性能、预压载性能、抗倾稳性及桩靴承载性能进行了分析。分析结果表明,风电安装船在风暴自存工况下总体性能满足使用要求。论文研究成果可为同类船型的设计分析提供参考。