摘要：以OC4-DeepCWind半潜式风电机组基础和NREL的5 MW风电机组为研究对象,考虑浅水环境条件和潮汐影响,进行浮体水动力分析和系泊布置方案设计,对风电机组-浮体-系泊耦合系统进行整体动力响应分析。研究结果表明,在浅水条件下,浮体水动力特性和系泊回复刚度受水深影响显著,且在水深与结构的吃水比过小时,结构物与海底之间相对流速增大也会对结构物的安全性能产生不利影响,在结构设计阶段需特别考虑。

摘要：通过对某海上风电场的两座多桩-混凝土承台式5 WM风力机塔筒的振动监测,得出了此类型风力机塔筒的振动特性。对3年的监测数据分析,得出此类型风力机塔筒有以下振动特性:风力机处于工作状态时,机舱的对风向偏航会引起塔筒频繁出现强振现象。此类强振具有持续时间达几十秒、加速度峰值可达10 m/s 2、每个月出现几百次等特点。风力机处于停机状态时,在小风作用下,塔筒振动平稳、加速度峰值在0.1 m/s 2以下;在台风作用下,塔筒振动波动较大、加速度峰值也可达10 m/s 2,但是由于风力激励起了塔筒的第2阶及第3阶振型,导致塔筒的最大加速度出现在塔筒中部。在3年监测时间内,塔筒的前3阶固有频率值和阻尼比值未发生变化。监测结果表明:多桩-混凝土承台式风力机的塔筒在台风、机舱对风向偏航期间,都会产生强烈振动。因此,除了台风外,机舱的对风向偏航引起塔筒的强振现象过于频繁发生,也是风力机支撑架疲劳损伤的重要因素之一。本文的研究成果可为此类型风力机的塔筒设计、运营安全监测及损伤诊断提供参考。

摘要：对某个风电场的23座高桩-混凝土承台式海上风电塔进行了1年的强振监测,统计了其在台风、偏航冲击等作用力下的强振特性。监测数据分析发现:机舱对风向偏航时会引起塔筒强烈振动,且此类型强振现象持续时间达几十秒,有时振动加速度可超过10 m/s^2,每个月多达几百次;在某次台风作用下,塔筒的振动加速度接近10 m/s^2;施工船靠船时的碰撞引起塔筒的强振幅值接近15 m/s^2;通过分析风电塔1年运营期间的塔筒固有频率值,发现前3阶固有频率值、阻尼比未发现变化。监测结果表明:高桩-混凝土承台式风电塔在台风、机舱偏航,施工船碰撞时都会产生强烈振动。因此,机舱偏航和施工船碰撞引起风电塔的强振现象过于频繁发生,是风电塔疲劳损伤的重要因素。本文的研究成果可为此类型风电塔设计、运营安全监测及损伤诊断提供参考。

摘要：塔筒结构在服役过程中承受着风、浪和风机运行等复杂多变荷载,是单桩式海上风电结构健康监测的主要对象,其振动变化规律和能量分布特征对整体结构安全至关重要。基于OpenFAST数值模拟结果和现场测试得到的振动监测数据,考虑坐标变换和湍流风场,对不同环境荷载和风机运行状态下的风机动力响应特性进行相关性分析,研究了数值风机和实际风机塔筒结构在典型工况下的振动变化规律和能量分布特征,并结合时频特性对该现象进行解释。结果表明,单桩式海上风电塔筒结构振动变化规律和能量分布特征受环境荷载变化的影响;频谱特性中二阶模态能量显著时,会导致塔筒中部位置处振动能量较大,文中研究结论可为单桩式海上风机塔筒结构的设计与运维提供技术参考。

摘要：大直径单桩基础已被广泛应用于海上风电场项目中,由于海洋工程地质的复杂性,大直径钢管桩的可打入性以及由打桩所引起的疲劳损伤日益受到重视。依托某海上风电场大直径单桩基础沉桩工程,基于现场沉桩数据,通过反分析方法确定单桩基础打入性分析的主要参数,借助GRLWEAP软件建立动力沉桩计算模型,并获得打桩过程中的实际土阻力。同时,采用基于Miner线性损伤理论的S-N曲线,研究了打桩过程中桩身截面的累计疲劳损伤。研究结果表明,基于反分析法所得的实际土阻力与API规范法所得结果趋势基本一致,其最大疲劳损伤主要出现在单桩基础顶部圆锥过渡段以及变壁厚段。

摘要：为准确评估浮式海上风电机组结构服役安全性,提出一种基于多失效模式的可靠性评估方法。以美国国家可再生能源实验室(NREL)研制的5 MW浮式风力发电机组OC3 Hywind为目标模型,根据不同海况下浮式风电机组结构耦合动力响应分析结果,分析关键结构的不同失效模式,最后基于多失效模式的可靠性评估方法计算整体系统可靠性。结果表明,考虑串联系统,基于多失效模式可靠性分析方法得到的海上浮式风电机组结构整体的失效概率远高于单一模式失效概率,采用此方式评估结构可靠度更加安全准确。

摘要：[目的]海上风电场面临着离岸距离远、检修组织船舶机械成本高、检修周期长,日常维护受气候海况影响大等特点,合理选择电气主接线方案对风电场长周期安全稳定运行、合理安排检修时间、保证经济效益具有重要意义。[方法]主要对海上升压站送出海缆、主变、高中压侧电气主接线、重要电气设备联接的设计方案进行比较选择,通过短路电流计算、振动建模分析、运行工况分析等方法进行了不同方案的比较和探讨。[结果]根据分析比对,提出了海上升压站选用双分裂主变、线变组布置、主变低压侧电缆连接的电气主接线方案。[结论]希望对今后海上升压站的电气主接线设计提供借鉴。

摘要：为了解决传统海上风电升压站巡检工作中人力物力消耗高、效率低、无法直观管理等问题,提出了用智能巡检机器人替代运维巡检人员的应用要求;阐述了智能巡检机器人的系统结构组成;详细介绍了智能巡检机器人的后台软件系统、供电系统、通信系统、机器人系统等重要组成部分,机器人的防腐设计以及系统的主要功能。通过现场工业性试验情况表明,智能巡检机器人实现了“自动化减人”的目标,降低了成本,提高了自动化程度和故障处理效率,具有良好的经济技术效益。

摘要：盐城市某海上风电项目中所安装的100台4 MW风电机组,全部采用大直径无过渡段法兰单桩设计,为了解单桩基础及吊装完成的风机在海洋环境下的实际振动情况,对比风机吊装前后振动的差异,对4台单桩基础进行振动速度测试,通过对振动数据自功率谱平均分析,获取海洋环境中单桩基础的振动频率,另外对风场内吊装完成的1台风力发电机在相同位置处进行振动测试和分析,发现无论是桩基还是整机水平向振动强度都是竖直向振动强度的10倍至20倍,对比吊装前后测试数据可知风力发电塔在吊装后固有频率降低,风机桩基主要振动频率受环境耦合因素影响较大,但风机塔吊装完成后,振动响应主要集中在风机固有频率处。研究结果可为此类风机施工过程中桩基振动检验、海上风机的振动监测和故障诊断提供参考,也丰富了海洋环境中风机振动的研究资料。