海上风电场基础形式及配套施工技术

根据不同的水深及地质条件,结合已建成的海上风电场基础形式及施工方法,介绍和研究了重力式、单桩、群桩、设置沉箱、沉井及吸力式筒形基础等几种形式。对不同的基础形式,分别提出了自升式平台、浅吃水半潜驳、打桩船及整体浮运吊装等相应的基础施工方法。根据风机机组类型,对塔筒和风机的安装也做了介绍。     

海上风电场建设重大工程问题探讨

三峡集团公司承担了国家"十一五"科技支撑计划项目中近海风电场选址及风电机组运行、维护技术开发和近海风电机组施工、测试专用设备的研制等有关课题的研究工作,在江苏近海和潮间带建设了多台具有自主知识产权的试验风机。通过研究测风、风资源评估、基础结构、运输吊装、运行维护等海上施工关键技术,以及推动大型海上风力发电机组的研发,探索降低海上风电开发成本的措施。以海水淡化为切入点,开展风电的非并网应用研究,寻求解决风电消纳问题的新方法。     

改进的台风下单桩海上风机易损性分析方法及应用EI北大核心CSCD

提出了一种改进的台风作用下单桩海上风机易损性分析方法,该方法包括:进行台风模拟,根据模拟台风确定单桩海上风机处的风浪强度指标;将风浪荷载施加在单桩海上风机上,在考虑荷载随机性的情况下得到风机塔筒和桩基的响应极值概率分布曲线;基于非线性屈曲分析得到风机主要构件的承载力概率分布曲线;结合风机主要构件的屈服和屈曲等承载力概率分布曲线,求得单桩海上风机在屈服或屈曲模式下的破坏概率。同时结合江苏某风电场的风浪特性对某5 MW风机进行了风致易损性分析。分析结果可为提升海上风机抗台风风险能力提供参考。     

风电场风机基础施工技术要点

在新形势下,我国对清洁能源的需求愈加强烈。风力发电产生的能源属于清洁能源,符合可持续发展战略。风电场风机基础施工是风电场建设项目的重要组成部分。因此,建筑单位需要重视风电场风机基础施工活动,掌握风电场风机基础施工技术技巧。该文分析了风电场风机基础施工工艺流程,探究了风电场风机基础施工技术要点,希望为实际施工提供一定的指导。     

湿陷性黄土地区扩底混凝土灌注桩承载力试验研究

本文以宁夏海原风电场工程为例,介绍在湿陷性黄土地区,为达到风机基础所需的承载力而进行的扩底灌注桩基础设计,并通过对试桩的单桩竖向抗压承载力、水平承载力等试验,验证了设计值,为海原地区在湿陷性黄土上进行扩底灌注桩基设计、施工提供技术依据。     

海上风电场机组分体安装法及其应用

对世界各国海上风电场的安装方法进行了归纳分类,分析风机海上分体安装法的工艺流程、装配基地设置的必要性和设置原则,归纳出8种典型的陆上组装方案及主要风机组件的装配工艺;提出一种海上风机潜水船坐底安装法:在潜水船上配置起重机构成风机潜水安装船,作业时潜水安装船潜入海底并坐落于海床,进行风机部件的吊装,该安装法适用于近海风电场建设;最后介绍了潜水船安装法在江苏响水近海风电场试验机组项目中的应用。     

漂浮式风电场的基础形式和发展趋势

阐述了海上风电场的分类,并对漂浮式风电场风电机组的浮式基础作了详细的介绍。随着风电开发技术的成熟,风机容量大型化、垂直轴风机的应用及建立非并网风电多元化应用系统将是以后漂浮式风电场发展的趋势。     

单桩入龙口效率优化措施——以中广核平潭大练海上风电场项目为例

海上风电大型单桩沉桩施工中一般采用在桩中部附近设置管轴式吊耳,在底部采用兜底吊方式进行起吊。因为桩中部附近设置管轴式主吊耳的位置设置不同,单桩起吊各吊点的受力分配不完全一致,直接影响单桩起吊过程中的受力状态。如果主吊点位置设备不合理,会导致单桩起吊后姿态调整困难等问题。该文结合中广核平潭大练海上风电场项目,通过分析大直径钢管桩主吊耳位置设置、对起吊受力分配的影响、单桩起吊后姿态调整的难易程度等,提出优化方案,从而提高单桩入龙口效率。     

风电场风机吊装施工技术的研究与探讨

风机吊装施工技术为风电场施工的关键技术,本文主要研究和探讨机舱吊装、发电机吊装、叶轮吊装等施工技术,对风电场的风机吊装施工的安全管理具有重要意义。     

海上风电场运营期水下噪声测量及特性初步分析

海上风电场运营期间产生的水下噪声影响了海洋生态环境。针对国内对风机水下噪声定量研究的缺乏,测量分析了海上风电场运营期单机容量3.0 MW和5.0 MW风机产生的水下噪声,并利用简正波模型仿真噪声分布。数据处理结果表明,风机产生的水下噪声强度较低,集中分布在800 Hz以下的低频段,噪声谱具有主频特性,高风速下主频更加明显;噪声强度随风速的增加而增大,而与风机功率差异不明显;噪声谱主频分布与风机功率、风速、桩基结构等有关。总体看,单个风机运营期间产生的水下噪声对海洋生态环境影响区域小。现场测量数据及结果可为海上风电工程环境影响评价提供技术参考,具有较大的工程应用价值。     

长周期地面运动和SSI效应对风机动力响应的影响

针对建设在软土地基上的大功率风机结构,需要同时考虑长周期地面运动和土-结构相互作用(SSI)的影响.为了全面研究长周期地面运动和SSI效应对风机塔筒结构动力响应的影响,首先基于某1.25 MW变桨距风机结构建立了包含叶片、机舱、塔筒和基础的结构整体有限元模型,并进行了模态分析.其次在世界地震记录数据库中选择了1条普通波...     

弃风条件下考虑机群电价差异的风电场控制策略

基于风电存在弃风限电以及不同电价的情况,提出一种最大化风电场收益的控制策略。在风电场自动发电控制系统和不同机群能量管理系统之间搭建一套协调控制系统。该协调控制系统基于不同机群的上网电价,考虑机群最大发电能力,将发电指标合理分配给不同机群,在保证机组运行可靠、安全的前提下让电价高的机组优先发电,让电价低的机组满足最小运行负荷,从而实现收益最大化。通过计算不同机群的理论功率,最终得出实际提升的收益。     

基于能量传递模型的永磁直驱变桨变速风电机组功率特性测试方法

风电机组功率特性现场测试存在效率低、条件要求高、结果不准确等问题,已成为当前行业关注的热点。为有效解决风电机组功率特性工程测试工作中存在的效率偏低等问题,提出一种基于能量传递模型的功率特性测试方法。以永磁直驱机组为研究对象,围绕永磁直驱机组能量捕捉、传递、转化过程,结合机组风能捕捉系数与桨距角、叶尖速比之间的关系,从机理角度进行定量分析,构建典型机组的能量传递模型,对比实测数据进行调整;在同类机组上进行应用验证,取得了预期的效果,验证了该方法的有效性,研究结果具有重要参考意义。     

漂浮特性对风力发电机振动影响

本文在前期研究工作的基础上,将浮式基础波浪载荷计算和系泊系统计算考虑到所已建立的风力发电机分析模型     

海上风机单桩基础受船舶撞击的数值研究

目前国内没有海上风机受船舶撞击的相关规范和损伤评估标准,以国内某单桩基础海上风机为例,运用LS-DYNA软件从能量变化、最大撞击力和风机响应角度对风机受船舶撞击过程进了分析,并提出面积受损率来评估风机受损程度。分析结果显示:船舶初始动能在分别不超过约35 MJ、35 MJ、25 MJ时,最大撞击力与船舶质量的1/3次方、速度、撞击角度的正弦值成线性关系,超过时线性关系不再明显;面积受损率能合理反映单桩基础的受损区域和受损面积。     

锚杆关键参数对锚杆重力式海上风机基础承载特性的影响

针对最近提出的锚杆重力式海上风机基础,采用有限元分析软件ABAQUS研究了锚杆的关键参数对此新型基础承载特性的影响。结果表明:增加锚杆数量可以提高基础的承载力并减小单根锚杆的轴力。但是当锚杆数量增加到一定程度时,会使其间距过小,引起地基中应力的叠加,降低锚杆群的承载效率,因此锚杆数量存在上限。基础承载力几乎随锚杆直径的增加呈线性提高,锚杆直径越大对基础稳定越有利,因此在可行的情况下,应尽可能地选用大直径锚杆。锚杆环直径的增大相当于增大了基础抗倾覆力矩的力臂,因此对弯矩承载力是有利的,但由于锚杆群对地基等效刚度的改变,竖向承载力会随着锚杆环直径的增大而先增后减。设计时要综合考虑各个承载力因素,选用合适的锚杆环直径。     

风浪不共线对浮式风机基础动态特性影响研究

旨在研究风载方向和波浪方向不共线对浮式风机基础动态特性影响。以5 MW浮式风机为研究对象,采用等效载荷法模拟空气动力载荷,建立浮式风机系统耦合动力学模型,研究风浪呈0°、30°、60°和90°夹角工况时,浮式风机基础动态特性变化。结果表明:风浪不共线对浮式平台纵荡和横荡运动平衡位置影响很大,对垂荡运动响应影响很小。随着风浪夹角增大,横摇和艏摇运动振荡范围增大,纵摇运动振荡范围减小。风浪不共线使得系泊系统张力响应变化明显,张力变化趋势与平台运动及系泊布置有关。     

大型风电齿轮箱系统耦合动态特性的研究

综合考虑轮齿啮合时变刚度、齿轮传递误差、齿轮啮合冲击以及风载变化等因素影响,建立具有多级齿轮传动的大型风电齿轮箱的齿轮-传动轴-轴承-箱体系统耦合非线性动力学模型。对风电齿轮箱系统有限元模型进行耦合模态分析,运用模态叠加法对齿轮箱系统在内部激励与外部激励综合作用下的振动响应进行求解。将仿真结果与实验数据对比,进而得到齿轮箱各点振动位移、速度、加速度及结构噪声等系统动态评价指标,为大型风电齿轮箱动态特性的准确评价及齿轮系统动态性能优化设计提供理论依据。     

基于分形维数和GA-SVM的风电机组齿轮箱轴承故障诊断

对风机齿轮箱轴承故障诊断进行了研究,提出一种基于分形维数和遗传算法支持向量机(GA-SVM)相结合的故障诊断算法。基于常用的时域特征参数作为支持向量机的识别参数,引入分形维数特征参数来提升支持向量机的识别精度。提出了基于遗传算法(GA)的支持向量机参数优化的模型,通过GA的寻优自动获得最优的支持向量机参数。采用某风场的风电机组齿轮箱轴承数据进行故障诊断,实验表明,所提出的GA-SVM模型很好地解决了参数选择的问题,同时基于分形维数的特征参数也提高了风电机组轴承故障的识别准确率。     

基于引力搜索神经网络的风电机组传动链故障识别

针对风电机组传动链故障识别由风电场制定合理维修策略可减少停机时间、降低维修费用问题,将引力搜索算法用于BP神经网络初始权值及阈值优化,提出基于引力搜索神经网络的风电机组传动链故障识别方法。算例结果表明,所提方法精度较BP神经网络高,能准确识别齿轮磨损、齿轮断齿、轴承松动等风电机组传动链典型故障,验证该方法的有效性。