基于AFL的海上风电单桩基础冲刷动力响应研究

单桩式基础作为海上风电应用最为广泛的支撑型式,其周围普遍存在不同程度冲蚀。目前,海上风电基础冲刷后的结构动力响应研究较少考虑叶片、机舱、轮毂等细节特征,而是将上部结构简化为质点或静止状态,缺乏基础-结构-荷载一体化数值仿真方法,难以反映冲刷后风机结构振动规律。为此,依托菩提岛海上风电场,通过多波束扫测探明了单桩基础最大冲刷深度,基于AFL(等效嵌固长度)法考虑桩基柔性特征,计算不同冲刷深度下桩基等效嵌固长度,建立风、浪共同作用下风机仿真模型,揭示不同冲刷深度下单桩式海上风电动力响应规律。结果表明,现有桩基冲刷深度难以引起结构共振,且风机的整体振幅较小。塔架和桩基均在F-A(前后)向出现最大振幅,而S-S(侧)向和YAW(垂)向的位移幅值相对较小,故需要对F-A向振动进行重点监测。随着桩基局部冲刷深度增加,风机结构固有频率单调递减,当冲刷深度达到12 m,结构整体刚度不足,给出了海上风电单桩基础冲刷安全阈值。提出的单桩式海上风电动力响应分析方法可为工程中不同冲刷深度引起风机振动安全性评价提供依据。

海上风电吸力筒导管架基础关键施工技术

吸力筒导管架作为海上风电机组基础形式,在海上风电工程中具有施工迅速,安装效率高,水深适用范围广,可适用于浅覆盖层等优势。在吸力筒导管架的施工过程中,有一些重难点需要特别注意。其中之一是吸力筒的贯入过程。贯入是指将吸力筒沉入海底的过程,需要精确的控制和监测,以确保吸力筒能够牢固地安装在海底。本文将深入探讨风电吸力筒导管架基础形式的各个方面,包括施工过程、环境条件、技术难点以及研究成果,以及它在海上风电工程中的应用前景,从而可以满足不同水深和海洋环境条件下的需求,推动可再生能源的发展,减少碳排放,为环境保护做出贡献。

海上风电35kV海缆后冲埋施工技术分析

随着全球对可再生能源需求的增长,海上风电作为清洁、可持续的能源来源,其开发与建设日益受到重视。其中,35kV海缆的敷设与保护是整个风电场建设的关键环节,而海缆的后冲埋施工技术则是确保电缆安全、稳定运行的重要保障。海上风电场的电能通过海底电缆传输,其中电缆的海底敷设主要采用两种方法:传统的埋设犁敷设和后冲埋敷设。研究发现,相较于传统方法,后冲埋敷设技术能够显著提高施工效率,缩短海缆敷设的时间周期,平均可减少30%以上。该技术涉及几个关键步骤:施工船定位、海缆探测与定位、以及冲吸泥作业。本文详细阐述了这些施工步骤的技术细节及执行时的关键注意事项,保障了海缆的埋深符合设计规范。

基于海上风电智能控制与运维关键技术分析

在实现“双碳”目标的进程中,海上风电的建设具有深远的意义,然而,与陆地的分隔,再加上复杂的海况,使海上风电机组的控制运维开始陷入诸多的难题中,鉴于此,本文探讨了当前海上风电机组控制运维中存在的主要困境,围绕智能控制与智能运维的维度阐述了现阶段主要的海上风电技术,为相关领域的研究与实践提供丰富的技术支持。

海上风电场防入侵感知预警系统设计研究

针对海上风电场设备和船舶通航安全问题,提出了基于多源数据融合的防入侵感知预警系统解决方案。该系统利用小目标雷达、网络AIS基站和光电系统,获取监控水域的动态和静态目标信息。通过多源数据融合技术,系统能够自动探测、跟踪和识别海上目标,为小型渔船和休闲船舶划定警戒线,感知偏航和穿越航道等危险行为。研究结果表明,该系统能够高效实现海上船舶轨迹和环境信息的主动获取与实时预警,有效提高海上风电场的安全性和监控效率。

海上风电升压变压器技术路线选择与对比研究

文章探讨了我国海上风电的发展重要性和相关政策,以此为基础,分析了海上风电升压变压器的工作环境与特性,进一步评估了海上风电升压变压器的常用类型及其安装策略,诊断当前流行的机舱变压器技术及其关键考量因素做出了详细讨论。最后,考虑到海上风电的未来趋势,提出了升压变压器研究主题,有望为海上风电升压变压器技术选择的决策过程提供支持。

海上风电场发电运行提质增效技术分析

为了提高大型风电场的发电效率,实现海上风电场在初始设计风能条件下能够达到最优发电水平,为风力发电效率提供根本保障。本文深入探讨了如何通过多种技术手段实现风电场发电效率的提升,具体包括风向调整技术、提高叶片能量捕获效率、最佳转速控制技术、润滑系统优化升级、技术能力整体提升、铝合金电缆和母线槽高效应用几个方面,共同构成了一套明确且有效的提质增效策略。希望本次研究能够促进绿色发电技术的广泛应用,推动我国电力产业健康持续发展。

海上风电机组远程监控与智能运维系统开发分析

为了深入理解海上风电机组的远程监控与智能运维系统开发,本文使用了综合分析方法,研究了中国风电行业的发展背景、技术需求、以及集中控制系统的设计和通信策略。结果表明,随着“互联网+”、大数据和云计算的发展,风电行业正朝着智能化、集成化方向发展,迫切需要构建高效、标准化和智能化的远程集控系统来整合风电群的生产、维修和运营管理,该系统需垂直整合,支持企业间业务管理,横向穿透企业的各个管理功能,实现资源的优化配置以及数据的有效共享。

海上风电单桩基础地基加固技术研究

随着全球气候变暖,碳减排势在必行。我国提出碳达峰碳中和目标,持续推进能源结构调整,大力发展可再生能源。海上风电因具有资源丰富、靠近沿海发达地区,就近消纳能力强、发电利用小时数高、适宜大规模开发的特点,成为助力实现双碳目标的重要途径。建设海上风电将为我国能源结构转型升级,促进经济绿色发展,助力我国实现双碳目标具有重要意义。

状态监测联合诊断技术在海上风电机组运维中的应用研究

在远离陆地、自然环境恶劣的海上风电场,日常维护及突发事故的修复工作极为困难,一旦设备发生故障,将引起巨大的经济损失。因此,设备的持续维护成为海上风电场运营的核心问题。在风电场中,风电机组是关键设备,也是最易出现故障的环节。重大部件一旦损坏,不仅会造成高昂的修复成本,还可能导致长时间运行中断。为此,开发出一种高效的综合诊断技术,使风电机组的潜在故障得以提前检测,是当前极为紧迫的任务。该技术能够早期识别关键部件的故障迹象,并实施预知性维护,从而转变为主动的维护策略,缩短机组的停机时间,最终提升设备的运行效率及降低维护成本。

海上风电机组低电压穿越的技术控制分析

本文主要探讨了风力发电机在低电压穿越事件中应用桨距角控制技术,实现转动系统的自适应调节。研究聚焦于风电系统在低电压穿越期间的表现和稳定性,通过对电机侧变换器实施比例积分(PI)控制,并对电网侧变换器进行直流侧控制以设定目标值,实现了电流的闭环管理,稳定直流侧电压。仿真实验确认了研究方法的有效性和准确性。

考虑特征重组与改进Transformer的风电功率短期日前预测方法

短期日前风电功率预测对电力系统调度计划制定有重要意义,该文为提高风电功率预测的准确性,提出了一种基于Transformer的预测模型Powerformer。模型通过因果注意力机制挖掘序列的时序依赖;通过去平稳化模块优化因果注意力以提高数据本身的可预测性;通过设计趋势增强和周期增强模块提高模型的预测能力;通过改进解码器的多头注意力层,使模型提取周期特征和趋势特征。该文首先对风电数据进行预处理,采用完全自适应噪声集合经验模态分解(complete ensemble empirical mode decomposition with adaptive noise,CEEMDAN)将风电数据序列分解为不同频率的本征模态函数并计算其样本熵,使得风电功率序列重组为周期序列和趋势序列,然后将序列输入到Powerformer模型,实现对风电功率短期日前准确预测。结果表明,虽然训练时间长于已有预测模型,但Poweformer模型预测精度得到提升;同时,消融实验结果验证了模型各模块的必要性和有效性,具有一定的应用价值。

基于CWT-RES34的风电机组叶片裂纹状态评估

为有效进行风电机组叶片运行时的裂纹状态评估,提出一种基于连续小波变换(Continue Wavelet Transform,CWT)和残差神经网络(Residual Networks,ResNet)结合的叶片裂纹状态评估方法。首先对叶片加速度振动信号做CWT后生成二维彩色时频图像,然后将图像分别作为训练集和测试集,使用34层ResNet进行训练和诊断,最后选取天津某风电场提供的1.5 MW风力发电机作为研究对象,根据其样本数据将叶片故障程度按照裂纹长度和宽度分为健康、轻微、中等、严重、危险5种状态,评估平均准确率高达98.23%,方法的有效性和可行性得到验证。

基于AO-ESN的海上风电机组接地电阻预测

针对目前2种主流求解海上风电机组接地电阻值精度不足的问题,该文提出基于天鹰算法改进的回声状态网络(AOESN),对海上风电机组接地电阻进行预测分析。分别利用BP、ESN、AO-ESN这3种网络进行预测,结果表明:AO-ESN模型的预测精度相较于BP和ESN模型分别提高了18%和14.46%,误差低至0.54%,所搭建的模型可对海上风电机组接地电阻进行精准预测。

漂浮式海上风力机三维尾流模型研究

针对漂浮式海上风电机组接地系统所处的深海环境及特殊的系泊系统,综合考虑纵荡运动对入流风速和尾流区域膨胀的影响,基于二维BP工程尾流模型,提出一种三维尾流模型(3Dksg_BP),将该模型用于全尾流区域横向和垂向风速剖面的预测。预测结果与风洞实验数据对比发现,下游1.7D、2.3D、5.0D和10.0D(D为风轮直径)等位置的预测精度均不低于97.6%。基于3Dksg_BP,研究不同频率和振幅下的纵荡运动对尾流造成的影响,结果表明:纵荡运动对尾迹的影响随频率和振幅的增大而增大,且随着下游距离的增加,纵荡运动对尾迹的影响逐渐减小。

重力式海上风力机雷电暂态响应研究

针对重力式基础海上风力机的防雷保护问题,该文构建一体化电磁暂态模型,基于电磁暂态软件ATP-EMTP研究雷电暂态响应,并分析叶片长度、塔筒高度和桨叶旋转角度等关键因素的影响。仿真结果显示:雷击引起MV级的暂态电压变化,并呈现欠阻尼式振荡衰减,塔基处仍存在kV级的响应电压;桨叶长度和风力机塔筒高度均与雷电暂态响应幅值成正相关;当遭受雷击的叶片与水平面夹角呈90°时,机舱处暂态电压最高。

智能建筑自动化机电设备的安装技术研究

随着科技的飞速发展,智能建筑已成为现代城市的新标志,其中自动化机电设备的安装技术扮演着至关重要的角色。为了探讨智能建筑中机电设备自动化控制系统的安装技术,本文研究了智能建筑机电设备自动化控制系统安装过程中面临的主要难点和关键技术要点。结果表明,智能建筑机电设备自动化控制系统的安装需要高度精确和可靠的技术支持,依托严格的质量管理和技术创新,能够显著提升系统的安装效率和整体性能,有效促进智能建筑施工质量的提升。

风电场一体化智能监控关键技术研究

为了应对我国风力发电领域面临的挑战及市场竞争,本文围绕构建智能运营管理平台、实施综合智能安防措施、开发集成式多角度智能监控系统、开发电网故障预警及精准定位系统、构建基于虚拟现实技术的三维模拟训练体系等方法,对风电场一体化智能监控关键技术展开了深度研究。希望本次研究成果可推进风电场的智能化管理与维护,提高运维效率,助力我国风电场的智慧化升级和新能源行业的持续健康发展。

PLC技术在建筑电气自动化控制中的应用研究

随着信息化技术和国民经济的迅猛发展,建筑电气自动化控制技术也在不断进步,对大型公共建筑中的电气系统智能化水平提出了更高的标准,其中,可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,简称PLC)技术的应用日益广泛。PLC技术以其高度的灵活性、可靠性及易用性,已经成为现代建筑电气自动化控制的核心组成部分。为了优化建筑的环境和功能性,本研究提出了一种基于PLC的电气系统智能化设计方案,该方案以PLC为操作核心,细分电气系统为照明、消防、防疫和保安等关键模块。采用自适应模糊控制算法优化控制精度,对控制过程中出现的误差及其波动进行有效管理。防疫方面,系统可调整空间内气流量,维持空间负压平衡,实现有效的空气隔离。消防模块结合PLC与传感技术,及时探测潜在的火灾风险并进行预警,防止电气火灾事故。保安模块利用PLC控制电动门的自动化操作实现门的自动开启和紧急报警。最后,依托仿真测试验证本系统具有较高的控制精度,在建筑环境和功能性整体优化方面产生了一定的贡献。

海上风电场海缆接地方式安全性分析

海上风电场海缆登陆方式常常受到海岸线保护的限制,其电缆接地方式设计无法完全按照GB/T51190—2016《海底电力电缆输电工程设计规范》,导致系统运行风险等级无法量化。基于此,文中建立电缆接地仿真模型,研究了不同工况下电缆金属套感应电压及接地电流的稳态特性,并对当前电缆接地方式进行安全性评估。研究结果论证了当前接地方式的可行性,强调了登陆点处海缆、水缆金属套电气连接的重要性。