海上风电大直径单桩沉桩疲劳分析

由于海上环境的复杂性,风机基础易发生疲劳破坏,沉桩疲劳是其疲劳的主要来源之一.随着海上风电机组单机容量增大、离岸距离和水深增加,如何准确评估沉桩疲劳成为海上风电场工程设计的一个重点和难点,目前对沉桩疲劳的影响主要是基于经验,缺少系统的研究.以山东渤海海域某拟建海上风电场为例,运用基于一维弹性应力波传递理论的GRLWEA...     

海上风电单桩基础冲刷防护方案设计与应用

单桩基础的冲刷及冲刷防护方案的选择,对海上风电场安全稳定运行和降低运维成本具有重要意义.分析 单桩基础冲刷机理及实际工程案例,介绍目前国内外常见的冲刷防护方案,提出基于人工礁技术的海上风电单桩基础 冲刷防护方案.首先介绍人工礁单个模块的基础结构,并结合单桩基础冲刷模型,提出人工礁链接技术.针对风机所 处的海洋水文和地质情况,对人工礁连锁块的结构形状进行优化比较.海上风电项目试验桩位的扫测结果表明人工礁 冲刷方案防护效果良好,基于人工礁的单桩基础冲刷防护方案在海上风电基础的防冲刷应用具有较好的推广意义.     

船撞海上风电单桩基础结构剩余强度研究

针对风电装备服役中多次出现船舶失控撞击风电单桩基础结构,导致其承载性能改变,造成严重安全隐患的问题,采用非线性有限元法,结合船撞海上风电单桩基础结构过程中涉及的材料、几何及接触非线性问题,考虑桩土作用,提出并采用船舶-风电结构-土体全耦合模型。以工程实际风电单桩基础结构为研究对象,对船撞前结构极限强度、结构损伤与损伤后结构剩余强度进行了计算,并对船撞后基础结构损伤特性与剩余强度的变化规律进行了分析,获得了船撞过程速度和角度参数与受损结构剩余强度的相互关系。得出准静态法在非线性求解过程中处理收敛性问题上更有优势;采用动态显式求解程序能更好地求解碰撞过程中各参数对碰撞结果的影响;进行受损后剩余极限强度研究时应先进行动态衰减能量分析等结论。     

东海大桥海上风电开发的经济性分析

随着海上风电技术的日趋成熟,海上风电已成为世界风电行业发展较快的领域。我国海上风电资源十分丰富,东海大桥100MW海上风电场的建设是我国第一个海上风电项目。对东海大桥海上风电项目中陆上风电与海上风电的发电小时数、海上风电造价结构和运行成本构成作了比较。通过经济性分析,对我国海上风电发展的前景作了展望。     

海上风电PHC高桩承台基础静力分析实例

为研究海上风电预应力高强度混凝土(PHC)管桩承台基础的静力特性,文章以越南某近海风电场风机基础为例,基于国内外海上风电风机基础规范标准,运用非线性有限元分析理论,通过非线性弹簧模拟桩-土之间的非线性相互作用,采用Morison方程计算波流荷载,对PHC高桩承台风机基础进行静力计算分析。结果表明:PHC高桩承台风机基础方案的自振频率在布置合理的情况下可以避开整机自振频率限制范围,各项指标满足现行标准要求。     

海上风电制氢技术经济性对比分析

海上风资源丰富、区域广,成为风电开发利用的重要领域。但海上风电的强随机性和间歇性给海上风电的安全可靠消纳带来诸多难题。风电制氢是提高风电利用率和缓解弃风的有效手段,已成为海上风电发展和研究的热点方向。综合考虑制氢技术方案、设备投资成本、运行维护成本,给出国内海上风电制氢技术的经济性评价方法;分别建立海上风电岸上制氢、海上平台制氢及管道输氢和海上平台制氢及船舶运氢3种海上风力发电制氢技术方案及经济性模型。基于相关调研和文献数据,以某300 MW海上风电场为例,对不同离岸距离的3种海上风力发电制氢技术方案进行经济性比较。结果表明,3种海上风电制氢方案中,海上平台制氢及船舶运氢方案最具经济性,且随着离岸距离加大,该方案等年值费用基本不变;海上风电岸上制氢方案和海上平台制氢及管道输氢方案随离岸距离加大,等年值费用均不同幅度增加。     

海上风电升压站平台设计及有限元计算分析

结合沿海某300 MW海上风电场项目,设计了海上风电升压站平台钢结构支承,并采用ANSYS有限元软件对海上风电升压站平台进行三维有限元模拟,分析了不同荷载组合下的应力分布.结果表明所设计的海上风电升压站平台钢结构应力符合要求,分析结果能够为海上风电升压站平台结构优化设计与应用提供依据.     

海上风电机组控制系统研究

对海上风电机组控制系统进行了研究。针对海上风电机组工作环境恶劣、故障率高和维护困难等问题,提出了海上风电控制系统的设计原则,并提出一种海上风电控制系统的设计方案。描述了系统的功能结构,并对其关键技术进行了分析和论述,其可靠性、安全性和可维护性良好,满足海上风电场各种功能要求和各项发电指标,具有一定的实用价值。     

辽宁省海上风电消纳能力分析研究

随着辽东庄河地区190万k W海上风电项目的建设,辽宁电网调峰形势将进一步恶化。文中介绍了国内外海上风电发展的现状,着重分析了辽宁省的海上风电资源情况,并对辽宁电网调峰能力进行定量分析,探讨辽宁省海上风电项目消纳问题,据此提出几点应对策略,可供海上风电企业参考。     

我国海上风电发展现状与技术分析

我国陆地风电场建设已进入规模发展阶段,海上风电场建设正在起步。介绍了我国绥中油田海上风电场和上海东海大桥海上风电场示范项目的概况,分析了海上风电开发利用的技术难点,提出了适合当前我国海上风电发展阶段的建议。     

单桩式基础应用于我国海上风电的可行性探讨

结合国外海上单桩式基础建设成果,对比我国浅海地区地质地貌条件,分析得出单桩式基础优于其他基础形式,更加适用于我国浅海海域的风电开发。通过借鉴江苏如东潮间带风电场二期单桩基础建设经验,对单桩基础在我国海上风机建设的可行性与适用性进行了论述。通过对荷载、设计方法、桩基制作能力、施工方案的全面分析,阐述了该种基础形式在我国应用的可行性,为未来我国大规模海上风电建设提供有益参考。     

风浪联合作用下的海上单桩基础风力发电机组动力响应分析

基于风速与海浪随机物理模型,提出了基于物理机制的风浪耦合方法。引入较为合理的桩土相互作用机制,构建了海上风力发电机组一体化结构模型。以我国东海海域中的某海上风力发电机组为例,实现了结构在风浪联合作用下的动力响应分析。     

海上风电场疲劳分布与有功功率统一控制

针对风电场各机组疲劳不均匀导致机组维护不同步的问题,以及风电场疲劳优化和有功功率控制顾此失彼的现状,将机组疲劳优化问题转化为有功功率控制问题,综合考虑尾流效应的影响,提出了利用风电场限值发电形成的有功功率调节自由度进行疲劳优化的原理,基于最优控制理论给出了风电场疲劳分布与有功功率统一控制的控制策略;为使控制策略可基于风电场现有软硬件环境实现,重点基于多智能体技术研究了控制策略的实现方法,设计了多智能体系统的部署方案、智能体层次状态机和智能体间的信息交互方案。仿真表明,提出的方法能在保证风电场有功功率跟踪调度给定值、不损失发电量的前提下,均匀风电场疲劳分布,保证各机组维护的同步性,降低维护频率,减少维护成本。     

风波联合作用海上风力机动态特性分析

风波联合作用于海上风力机的动力响应是一个复杂的非线性问题。以海上风力机为研究对象,利用数值模拟和现场实测手段,以海风和海波载荷作为载荷输入条件,建立风轮载荷模型、塔体海风载荷模型、海波载荷模型和风波联合作用下的结构动力学方程。研究海上风力机在风波联合作用下的结构动力响应和动态特性。研究结果表明,风波的联合作用对海上风力机正常工作存在一定影响,为今后海上风力机动态特性评估提供了计算方法。     

海上风电机组格构式浮式基础结构优化及响应分析

面对日益严峻的环境问题,优化浮式基础结构形式成为海上风电降本增效的一大途径.对一种具有双重抗摇摆机制的新型格构式浮式基础进行结构优化,通过格构式塔架不同布置形式的参数化分析,寻找最适合格构式浮式基础的系杆布置形式,同时对优化后格构式浮式基础进行水动力响应分析,验证优化方案可行性.结果表明:在格构式系杆布置方面,斜向系杆...     

海上风机基础环锚固性能有限元分析

目前福建海域海上风电机组嵌岩机位的基础常采用大直径单桩和高桩承台两种形式,由于大直径单桩基础嵌岩施工设备国内较少,因此有较多海上施工经验和施工船舶设备的高桩承台基础成为具有较高施工可靠性的基础型式。文中海上风机通过预埋在混凝土承台中的基础环将上部风机荷载传递给整个高桩承台基础,基础环是保证结构安全性的重要节点结构。一些陆上风电场中同样采用预埋基础环的风机基础,出现了因基础环晃动导致风机停运的事故,需要后期采用加固措施。海上风电机组的运行和维护条件比陆上更恶劣,一旦出现基础环锚固失效问题造成的经济损失更大,后期采用加固措施将更加麻烦且难以保证质量。因此,研究基础环结构在海上高桩承台基础中锚固机理,对于上部风机荷载有效地传递给风机基础,保证风电机组运行的安全性和可靠性具有重要意义。     

海上风电机组浮式基础结构综述

随着中国对可再生清洁能源需求的逐步增加,近海风电能源的开发将逐渐趋于饱和,海上风电走向远海、深海区域是必然趋势。浮式基础结构的研发和工程应用,是推进海上风电向远海、深海区域发展的关键技术措施。对海上风电机组浮式基础结构的适用水深范围、基本形式、系泊系统、制作与安装进行全面综述,旨在为中国发展远海、深海风电提供技术参考。     

海上风电直流传输网络的成本效益分析

Due to low load factors of wind power generation,it is possible to reduce transmission capacity to minimize the cost of transmission system construction.Two VSC-HVDC schemes for offshore wind farm,called the point to point(PTP) and DC mesh connections are compared in terms of the utilization of transmission system and its cost.A Weibull distribution is used for estimating offshore wind power generation,besides,the cross correlation between wind farms is considered.The wind energy curtailment is analyzed using the capacity output possibility table(COPT).The system power losses,costs of transmission investment and wind energy curtailment are also computed.A statistic model for the wind generation and transmission is built and simulated in MATLAB to validate the study.It is concluded that a DC mesh transmission can reduce the energy curtailment and power losses.Further benefit is achievable as the wind cross correlation between wind farms decreases.     

海上风电场无功配置优化方案

根据海上风电场无功配置原则,分析包含风电机组、海缆、主变压器的海上风电场无功损耗。在满足无功补偿及工频过电压要求的情况下,应尽可能提高并联电抗器容量,从而给出并联电抗器和动态无功补偿装置SVG的配置优化方案。研究结果表明：当220 kV海缆长度增加和风电机组出力减少时,海上风电场容性无功会增加。当220 kV海缆长度增加时,海上风电场空载过电压、甩负荷过电压及单相接地故障过电压会增加。最后,基于某实际案例,给出并联电抗器和SVG装置的最优容量。所提方法简单实用,经济可行,可应用于工程实践。