海上風(fēng)機(jī)一體化載荷仿真方法研究.pdf

1、加快開(kāi)發(fā)利用可再生能源是保護(hù)環(huán)境、應(yīng)對(duì)氣候變化的重要措施。海上風(fēng)電具有開(kāi)發(fā)容量大、風(fēng)速高、運(yùn)行穩(wěn)定、適合大規(guī)模開(kāi)發(fā)、電量易消納等優(yōu)點(diǎn)。但由于海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)和運(yùn)行的費(fèi)用遠(yuǎn)高于陸上風(fēng)電場(chǎng)，其經(jīng)濟(jì)性較差。海上風(fēng)電的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展必須要解決經(jīng)濟(jì)性問(wèn)題。由于風(fēng)機(jī)價(jià)格的下降除了規(guī)模化生產(chǎn)外，往往還需要技術(shù)的重大突破，需要較長(zhǎng)的時(shí)間；風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)降本在現(xiàn)階段更加有效。由于基礎(chǔ)的制造、施工的費(fèi)用在海上風(fēng)電場(chǎng)的造價(jià)中占比很大，在現(xiàn)有的技術(shù)條件下，通過(guò)風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的

2、優(yōu)化設(shè)計(jì)，降低基礎(chǔ)的造價(jià)，從而降低風(fēng)電場(chǎng)的投資是一種快速有效的降本方式。
　　本文探討了海上風(fēng)機(jī)的基礎(chǔ)型式及其適應(yīng)性，并對(duì)海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行了研究。海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)與風(fēng)機(jī)載荷仿真緊密聯(lián)系、互為前置條件，形成循環(huán)。
　　本文對(duì)海上風(fēng)機(jī)載荷仿真方法進(jìn)行了分析，深入研究了海上風(fēng)機(jī)一體化載荷仿真方法，比較了傳統(tǒng)半一體化和一體化載荷仿真方法的差異。半一體化載荷仿真方法對(duì)項(xiàng)目資料的要求較低，仿真時(shí)間短，但無(wú)

3、法處理復(fù)雜的波浪數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果較為保守。一體化載荷仿真方法對(duì)項(xiàng)目資料的要求很高，仿真時(shí)間較長(zhǎng)，但可以處理各種基礎(chǔ)型式和復(fù)雜的波浪數(shù)據(jù)，計(jì)算結(jié)果更加精確。
　　本文總結(jié)了國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電場(chǎng)的設(shè)計(jì)案例，評(píng)估了半一體化和一體化載荷仿真方法對(duì)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的影響。研究使用BHAWC軟件對(duì)風(fēng)電機(jī)組的完整模型進(jìn)行載荷仿真，使用Ansys、ROSAP等軟件對(duì)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了強(qiáng)度分析、疲勞分析、穩(wěn)定性分析。這些設(shè)計(jì)案例驗(yàn)證了海上風(fēng)機(jī)一體化載荷仿真方法的優(yōu)點(diǎn)，