基于ARID控制系统的固定式海洋风机纵摇控制

针对固定式海洋风机在随机风浪载荷及其联合作用下产生的具有倒立摆运动特征的纵摇,研究采用主动转动惯量驱动系统(Active Rotary Inertia Driver,ARID)对海洋风机纵摇进行控制的问题。ARID控制系统通过伺服电机驱动转动惯性质量产生控制结构摆动的最优力矩,从而减小海洋风机的纵摇运动。基于拉格朗日原理建立海洋风机-ARID控制系统的理论分析模型;采用Simulink对海洋风机-ARID控制系统的有效性进行验证,并分析系统参数(控制算法参数、转动惯量比等)对控制效果的影响规律;设计海洋风机-ARID控制系统的振动台试验,设置多种载荷激励形式,验证控制系统的稳定性与广谱有效性。数值模拟和试验结果均验证了所建立的分析模型的正确性,表明ARID控制系统对风机的纵摇运动具有显著的控制作用,为ARID控制系统在具有倒立摆运动规律的工程结构中的应用奠定理论基础。

风浪联合作用下5 MW三桩固定式风机动力特性响应

以NREL 5 MW为目标风机,参考OC3 Tripod风机尺寸参数,考虑风浪联合作用,取水深45 m,建立三脚架固定式近海风机整机模型,比较定常风、湍流风以及不同风速对应的风电系统工作状态对风机动力特性响应的影响。结果表明:在对风机结构进行强度校核时,出于安全考虑,应使用湍流风模型计算分析风机整机模型;风机在工作状态下会受到较大的气动载荷,需着重研究工作状态下的风机姿态和结构特性。

广东省海上风电母港发展现状及规划布局建议

近10年,海上风电方兴未艾,广东省从近海逐步到深远海规模化开发海上风电,规划打造粤东、粤西1000万千瓦级海上风电基地,阳江、汕尾、揭阳、汕头先后启动海上风电相关物料码头、重大件设备码头以及运营维护码头建设,海上风电母港初见雏形。调研广东省海上风电母港建设和运营情况,对比分析国内外海上风电母港的发展现状,总结固定式风电机组和漂浮式风电机组发展对港口资源的使用需求,并结合广东省海上风电规划容量和沿海港口规划布局情况,基于集约、高效利用岸线和土地资源以及促进海上风电产业集群集聚发展的角度,提出海上风电母港规划布局建议,供海上风电母港选址建设和港口规划调整参考。

海上风电机组安装施工方法现状、研究进展与展望

随着全球海上风电产业规模迅速扩大、风机单机容量不断增加以及风电场逐渐向深远海发展,海上风机在安装施工方面的难度与成本不断上升。为应对这一形势,需要深入研究和细化适用于大型风机(10 MW及以上)在较深水域和恶劣海况下的安装方法。因此,该文整理和介绍了目前海上风电机组的主要安装方法和海上风电安装船的特性以及在未来的发展需求;在此基础上,对现阶段海上风机安装难点进行总结。文中进一步回顾了海上风机安装数值模拟方面的研究工作进展,并详细讨论了将数值模拟与风机安装的计划阶段和现场施工阶段相结合的方案,以提高安装效率,保障安全施工。

海上风电机组固定式支撑结构环境敏感性分析及极限工况下的一体化设计

本文通过对各种环境、荷载条件下的单桩基础和导管架基础进行初步设计计算,分析比较了各类环境、荷载参数对海上固定式风机基础的影响及敏感性,得到了这些参数对基础结构用钢量的影响规律。单桩基础对基础顶部弯矩和海水深度变化最敏感,导管架基础则对波高的变化最为敏感,并且与单桩基础相比,导管架基础对环境参数的变化表现出了更高的敏感性。通过建立风机-塔筒-基础的一体化模型,实现了海上固定式风电机组在极限工况下的一体化分析与设计,并将一体化设计结果与传统迭代设计结果对比,结果表明采用一体化设计可明显降低构件的内力及基础结构的材料用量。

轴流风机通风的综合应用与效用分析

传统的机械通风是以大功率离心风机为主的通风方式,能耗高,易导致储粮失水过多。因此,能耗低且保水的固定式轴流风机机械通风方式得到了越来越广泛的应用。该通风方式能有效降低并平衡储粮温湿度和水分,延长储粮"冷心"期,延缓储粮品质劣变,减少虫害防治次数,有效降低吨粮费用,最终达到绿色储粮的目的。

海上风电一步式运输安装平台船型设计研究

水上作业安全是保证我国海上风电发展的基础。随着海上风电的快速发展,海上风电安装作业方案需要探询安全性与经济性相辅相成的道路。复合简型风机一步式安装作业方式,在海上作业效率和安全性方面独具优势。本文针对复合筒型海上风机一步式运输安装平台的设计,从船型、风机固定方式、桁架抱紧等重点技术方面进行了说明,分析了一步式安装平台船型安全和作业流程安全的特点,为海上风电作业装备的安全安装提供参考。

海上风电单桩式支撑结构冰激振动及参数敏感性分析

针对渤海湾某风电场的海上固定式风机支撑结构,采用适用于大直径单桩结构的PSI曲线模拟桩土相互作用,并采用SACS软件建立支撑结构的动力分析模型。首先对支撑结构进行模态分析;其次考虑海冰结构的随机振动作用模式,根据适用于渤海湾的随机冰力谱构造随机冰载荷时程曲线,基于半耦合的时域方法,采用SACS软件对支撑结构进行冰激振动分析,输出塔筒顶部加速度、单桩基底剪力及倾覆力矩等响应参数的时程曲线和响应功率谱;最后针对冰厚、冰速和海冰强度等海冰参数对支撑结构的冰激振动进行敏感性分析。研究结果表明,在随机振动模式下,冰载荷及结构动力响应对冰厚和海冰强度较为敏感,在进行冰激振动分析时应合理确定冰厚和海冰强度等参数。