海上风电基础结构选型与施工工艺

目前,国内对海上风电机组及其海上风电场建设的一系列相关技术的研究和装备的研制尚处于起步阶段,支撑风力机的基础结构设计就是其中的关键技术之一.该文针对海上风电的基础结构设计,给出了国际上常用的结构形式及其适用条件,探讨了各种基础类型的选型原则,对比分析了每种基础形式的施工工艺,为我国的海上风电场基础设计和施工提供了理论指导.     

北车风电海上风电机组概念设计研究

针对北车风电发展战略及发展现状;分析了国内外现有大功率海上风电机组的情况;分析了海上风力发电机组的技术难点、设计要求;提出了北车风电海上风力发电机组概念设计的途径和方法,并对几种海上风电机组概念进行了分析;对北车风电海上风电机组的设计提供思路和建议。     

海上风电的若干关键技术综述

海上风力发电是风电产业未来的主要发展方向.着重对海上风电所涉及的若干关键技术及发展情况进行了论述与分析,包括发电机设计及新结构研究、叶片材料选择与翼型设计、桨距控制技术、冷却系统设计技术及新进展、变流器及其控制器技术、风机塔架设计关键技术与基础结构选择、输电并网系统架构和风机状态监测技术等.采用大型直驱/半直驱风机、封...     

海上风电基础结构灌浆连接段研究综述

海上风电场是发展清洁低碳能源和优化能源结构的重要组成部分,系统研究海上风电结构基础理论对于促进海上风电的发展至关重要。灌浆连接段作为海上风电基础的重要连接结构,在传递结构内力方面起到了不可替代的作用。灌浆连接段是海上风电结构中受力最复杂的传力结构,该文详细阐述灌浆连接段的应用情况,并通过分析国内外关于灌浆连接段的受力机理、承载力计算方法等方面的研究成果,系统说明了灌浆连接段的研究现状。分析已有试验参数的统计结果发现,依照现有灌浆连接段设计理论进行灌浆连接段的设计和施工具有一定局限性。最后结合现有灌浆连接段的应用条件和场景,展望了灌浆连接段未来的研究领域。     

海上风电基础冲刷动力特性及在线监测

海上风电由于其风资源条件好,不受占地条件约束等优点,在全球能源战略中的地位不断提升。海上风电基础广泛存在冲刷问题,冲刷会导致基础承载力下降、结构固有频率变化和海底输电管缆暴露等风险,因此对基础冲刷的监测和预警至关重要。该文首先分析了基础冲刷的动力特性,建立了风机-塔筒-基础一体化仿真模型,研究了基础冲刷深度与基础固有频率的相关关系,并分析了冲刷对结构动力响应的影响;其次提出了基础冲刷低频振动监测方法,并研发了一套海上风电基础冲刷低频振动监测系统。通过该系统在江苏某海上风电场的运用实例分析,探讨了未来基础冲刷监测的改进方向,研究成果可为国内外海上风电工程提供参考。     

海上风电大尺度预应力筒型基础结构预应力优化设计

应用于海上风电工程中的大尺度筒型基础为钢筋混凝土结构,中间的弧形过渡段为塔筒和筒基之间的传力过渡段,因而对其传力性能和防腐性能有着较高的要求.为优化大尺度筒型基础过渡段的传力性能和防腐性能,对基础上部弧形过渡结构施加预应力.借助有限元软件ABAQUS,对施加有预应力的大尺度筒型基础结构进行数值模拟分析.在极限荷载、交变荷载及相同的边界条件下,在弧形过渡结构上作用不同大小的有效预应力,计算各种情况下的弧形过渡结构和基础环梁受力特征,通过其主拉应力、主压应力的峰值以及主拉应力大于2,MPa的分布区域来分析结构受力性能.经过计算分析可知:弧形过渡结构在有效预应力增加到800,MPa时,继续增大预应力值,过渡结构抗裂性能趋于稳定;基础环梁在作用600,MPa有效预应力情况下,其抗裂性能最佳.在基础预应力设计中,应综合考虑两部位的受力变化趋势.有限元模拟的是有效预应力,在实际工程中,除考虑各种预应力损失外,应适当增加张拉控制应力.     

吸力桶基础安装监测技术在海上风电施工中的应用

在我国新能源大发展背景下,海上风电发展突飞猛进,吸力筒基础具有安装快速、便于拆装等优点,在海上风电建设中引入使用.本文以海上风电建设中吸力桶沉放为例,在桶基础沉放过程中,对桶基础内外压差、实时空间位置、贯入深度(速度)、倾斜度监测,并为吸力桶基础吊装等施工人员提供实时监测数据.采用高精度GPS、倾斜仪、测深仪、压力计和...     

海上风电的发展现状及关键技术研究

风能是一种可再生的洁净能源,在新能源越发得到关注的情况下,风能利用也被各国先后提上日程。以海上风电的发展现状为切入点,分析中外有关技术现状,在此基础上研究其关键技术,包括基础结构设计、建设区域选择、资源评估、重点参数计算以及辅助性技术等。最后简析海上风电的技术难点,提出发展建议,为未来的风电建设提供参考。     

海上风电机组单桩基础模态及参数敏感性分析

采用里兹向量直接叠加法,在考虑桩-土相互作用的条件下对海上风机单桩基础进行模态分析,得到了单桩基础9阶模态特性,基于精确的基础设计,有效地避开了风机叶片工作时的振动频率以及海浪的波动频率.发现前2阶水平向弯曲振型频率为判断单桩基础共振的主要频率.通过探讨套筒、土体、桩基础等方面的一系列参数对单桩风电机组基础模态的影响规律发现单桩基础自振频率随着套筒壁厚、土层水平向参数、桩体壁厚、桩径的增大而增大,随桩悬臂长度的增大而减小,其中受桩径影响最为显著.单桩基础自振频率随桩体埋深呈现非线性变化,并存在临界深度,超过该深度后频率基本保持不变.桩侧土体的摩阻力大小对水平向弯曲振型没有影响.     

海上风机桩式基础结构形式综合模糊优选

针对海上风机基础设计中经常遇到复杂的方案优化选型问题,将多因素、多级模糊优选理论引入到基础的设计选型中。针对影响因素复杂、确定隶属函数主观因素较强的情况, 成功引入因素的优先关系法来确定优选矩阵的隶属度, 较好地解决了确定隶属函数的人为影响。通过此优选模型成功地将影响基础设计选型的13 种主要因素和4 种桩基基础设计形式进行了多级模糊综合优选决策,得到了比较理想的决策结果, 为海上风机基础设计选型提供了新的思路。     

海上风电发展现状及投资敏感性分析

本文通过总结近几年国内外海上风电建设及发展情况,对影响海上风电项目投资收益的成本构成、风机利用小时、上网电价等因素进行了敏感性分析,指出在项目实施过程中应综合考虑各敏感性因素对项目投资收益的影响程度及趋势,保障项目投资收益,并对未来国内海上风电的发展提出建议.     

海上风电项目施工差异性分析

我国海上风能资源非常丰富,海上风电作为风电行业的一个新兴产业,起步较晚,实施难度较大.该文来源于中海油渤海海上风电示范项目,从陆地制造、公差控制、防腐、海上运输、安装等方面对项目的实施进行分析研究,通过与陆地风电进行对比,找出其中的差异及解决措施,可以较好地规避项目实施风险,降低项目投资成本,为今后的海上风电施工提供了参考.     

海上风电施工

<正>风电作为绿色可再生能源,取之不尽、用之不竭,是一种极为重要、有效的替代能源,有助于缓解我国目前优质能源供应不足的现状,减轻能源进口的压力。相比于陆上风电,海上风力发电具有广阔的空间,占地资源少,且风力和风能密度更大,风机单机容量也显著提高,并靠近电力负荷中心,免去了长距离输送的麻烦,更具发展潜力。我公司参加了2010年国内首批海上风电特许权招投标,并长期跟踪国内某电力集团位于沿海某省的150MW海上风电示范场工程。依据工程现场以及我公司自有资源情况,总结研究出了一套完整的海     

海上风电大直径宽浅式筒型基础抗弯特性分析

风机属于高耸结构物,承受巨大的弯矩是海上风电基础区别于其他常见结构基础的重要特征．大直径宽浅式筒型基础是适应海上风电特征荷载作用的新型基础型式．筒型基础的直径、入土深度、顸盖及侧壁厚度是控制其抗弯能力的重要技术参数．结合某海上风电工程实例,采用数值分析方法,系统研究了不同尺寸特征参数对筒型基础传递及抵抗弯矩荷载的影响,揭示了弯矩荷载作用下宽浅式筒型基础的失效模式及基础转动点位置;研究了地基承载力设计中等效均质算法的合理性．研究表明：基础抗弯承载能力随筒型基础的直径及入土深度的增加而显著增长;在弯矩荷载作用下,筒周围土体出现贯通的弧形破坏面而在基础下方土体中存在曲边三角形的稳定区;对于实际工程中的上软下硬成层土地基,经等效均质化后,将导致计算得到的基础抗弯极限承栽力明显偏高．     

风电机组基础结构形式及计算方法

风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界上国家层面的密切关注。风力发电机组正常运转需要稳固的基础。随着风电机组的装机容量不断增大并由陆地发展到海洋,风电机组基础面临海洋环境更复杂的荷载工况,故对其进行研究更具有理论意义与工程应用价值。系统阐述了中外风电机组基础的结构形式及其计算分析方法的研究现状与最新进展。首先,分别介绍了风电机组基础在陆地和海上不同类型的结构形式及其适用范围;其次,对风机基础结构体系的风机荷载与环境荷载、静力学与动力学计算、结构冲刷及腐蚀等相关问题研究进行了系统分析与归纳;最后,指出风电机组基础研究和应用中存在的问题并提出了研究方向,同时还展望其未来在中国广阔的发展前景。     

基于ANSYS的海上风机塔筒的自振特性分析

海上风电项目是可再生能源开发和利用的焦点,在开发海上风能的过程中,风机塔筒的自振特性是影响结构安全的重要一环.本文以某一风机塔筒为例,采用ANSYS有限元分析软件进行模态分析,讨论了3种处理质量、刚度非连续变截面塔筒结构的数值模拟简化建模方法,并比较3种方法在自振频率计算方面的准确性.研究表明,采用最大外径进行简化建模可以大大减小前两阶自振频率计算的误差率,所得结论可为类似结构自振频率简化计算提供依据,对于保证海上风电项目的安全性和可靠性有重要意义,具有一定的工程参考价值.     

寒区海上风电基础锥体动冰荷载

为了明确有冰海域加锥风电基础结构的动冰荷载模型,通过寒区风电基础锥体结构现场观测得到的海冰破碎特征数据,研究了随机动冰荷载模型在风电基础结构上的适用性;基于现场观测数据发现冰力周期和冰力幅值均服从正态分布。通过对海上风电结构及油气平台等不同尺寸锥体上测量数据的分析,建立了平均冰力周期和冰厚、冰速参数之间的关系式,对比实测周期,两者基本吻合。同时确立了平均冰力幅值与极值静冰力之间的关系,建立了锥体随机动冰荷载模型。结合此风电基础现场实测的海冰数据,模拟动冰荷载并施加到有限元模型中,对比数值分析结果与实测的结构响应加速度,结果表明两者在时域和频域上均吻合较好。可见构建的随机动冰荷载模型能够用于分析加锥风电结构抗冰性能。     

浅谈在海上风电传输中采用VSC-HVDC系统

研究证明,在海上风电传输中采用VSC-HVDC技术,可以有效的实现海上风电的大规模开发。本文从VSC-HVDC系统特点分析出发,针对我国海上风电电力传输中存在的主要问题,探究VSC-HVDC系统在海上风电传输中所发挥的功能作用。     

模糊网络分析在海上风电项目风险评价中的应用

针对海上风电项目施工期和运行期可能存在的风险,提出了基于三角模糊数的模糊网络分析方法。文章首先分析了海上风电项目风险的特点并指出了现有评价方法的不适用性,进而构建了海上风电项目的风险评价指标体系,结合海上风电项目风险的特点,整合多种风险评价方法,提出基于三角模糊数的模糊网络分析法,并将其应用到具体项目的风险评价中。实证分析表明,文章所提出的方法可以定量评价海上风电项目的风险,能够为我国海上风电项目的开发提供一定的决策理论依据。     

海上风电机组DeepCWind平台系泊缆布置及断裂仿真分析

以NREL 5 MW风电机组和OC4-DeepCWind半潜式浮式平台为研究对象,运用ANSYS/AQWA水动力分析软件和OPENFAST仿真分析软件进行风电机组气动、水动和系泊系统的时域耦合运动分析,研究不同系泊缆数量、角度布置形式及系泊缆断裂等因素对浮式风电机组动态响应和系泊缆张力的影响。结果表明：增大系泊缆的布置角度可提高浮式风电机组平台的稳定性,但同时增大了系泊缆张力,导致安全系数降低;迎浪侧系泊缆断裂瞬态情况下,浮式平台产生明显的运动响应波动,系泊缆布置角度的增大使浮式平台的稳定性急剧降低。