海上风力发电机建模分析_论文精读

samtech2012

海上风力发电机建模分析_论文精读

随着大型海上风电场的建设逐步由浅水海域向深水海域发展， 传统固定式基础结构已不能满足海上风机工作性能要求， 研究漂浮式风机已成为各国开发海上风能的热点工作。本帖分享两个海上风机论文，具体见附件。
第一个期刊论文采用风机正向设计软件SWT对海上张力腿浮式风机整体结构进行了模态分析，得到浮式风机整体结构的动态特性。由分析结果可知，浮式基础的振动对上部塔架有连带作用；浮式基础低阶振型主要表现为横荡、纵荡、首摇、纵摇、横摇和垂荡，高阶振型表现为振荡、摇动和部件振动的复合；浮式风机自振频率和主要海浪谱频率以及风机叶片旋转频率不产生共振。
    第二个为硕士论文，利用专门用于风机设计的软件 SWT(SAMCEF for Wind Turbine)，建立了三种浮式风机的模型，支撑平台为张力腿、Spar 和驳船，对三种平台在三种水深（200
米、300 米和 400 米）、南海海况下进行了动力响应分析和对比。同时研究了风浪载荷、波浪入射角以及波浪周期对平台运动的影响。得到若干结论，如：1）张力腿和 Spar 平台平衡位置随水深的增加而上升，而驳船平台平衡位置随水深增加而下降；张力腿和 Spar 平台系泊缆预张力随水深的增加而减小，而驳船平台预张力随水深增加而增大，系泊缆预张力垂向分量的增量等于平台排水重量的增量。2）三种浮式风机在一年一遇工况下平台的运动比 100 年一遇（停机）工况下小，说明波浪载荷对三种平台运动的影响较大；三种浮式风机的位移、偏转角、平台应力和系泊缆张力都在允许范围之内，浮式风机能安全地进行工作。3）在风速一定的条件下，波高越大，平台的运动一般也越大；波高一定时，在浮式风机正常工作的风速范围内，风速增大对平台运动的影响不是很大。对于深水浮式风机而言，波浪载荷在载荷组合中起主导作用。