半潛漂浮式風(fēng)力發(fā)電機組仿真技術(shù)研究.pdf

1、海上風(fēng)的強度更大且更具持續(xù)性,海上風(fēng)力發(fā)電對新能源的發(fā)展具有戰(zhàn)略意義。中國、美國、日本等國家的海上風(fēng)能資源主要分布于深海區(qū)域,海上風(fēng)力發(fā)電由淺海走向深海將會是必然的發(fā)展趨勢。漂浮式風(fēng)力發(fā)電機以其捕獲深海風(fēng)資源的能力而被關(guān)注,而半潛漂浮式風(fēng)電機組又以其較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、運行的可靠性、移動的靈活性、適合于深海區(qū)域等特點最具發(fā)展前景。因此,為開發(fā)滿足運行要求的半潛漂浮式風(fēng)電機組,對其進行仿真技術(shù)研究是必不可少的環(huán)節(jié)。論文從這一需求從發(fā),對半潛

2、漂浮式風(fēng)力發(fā)電機組展開了系統(tǒng)詳細的研究。
　　論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)針對半潛漂浮式風(fēng)電機組所承載的兩類環(huán)境載荷,即氣動載荷與水動力載荷,分別進行了建模研究。并通過某MW級半潛漂浮式風(fēng)電機組模型實例,仿真分析了其空氣動力學(xué)性能隨風(fēng)速變化的特征,以及半潛漂浮式支撐平臺水動力載荷受不同海況影響的特征。
　　(2)根據(jù)風(fēng)電機組對不同風(fēng)速區(qū)域捕風(fēng)性能的要求,對半潛漂浮式風(fēng)電機組進行了變轉(zhuǎn)矩與變槳距控制策略研究

3、。并通過選擇不同類型的風(fēng)況與海況進行仿真分析,驗證了所設(shè)計控制策略的可行性。
　　(3)根據(jù)海上風(fēng)電機組設(shè)計規(guī)范IEC61400-3設(shè)計典型載荷工況,對半潛漂浮式風(fēng)電機組作了發(fā)電性能與載荷性能研究,得出了不同海況、風(fēng)況、極端工況對風(fēng)電機組發(fā)電性能及載荷性能的影響特征。并通過將典型工況下塔基載荷的仿真結(jié)果與近海定樁式風(fēng)電機組仿真結(jié)果的對比,得出半潛漂浮式風(fēng)電機組塔基載荷受漂浮特性影響的一般規(guī)律。
　　(4)風(fēng)電機組采用傳統(tǒng)PI