半潛漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真技術(shù)研究.pdf

1、海上風(fēng)的強(qiáng)度更大且更具持續(xù)性,海上風(fēng)力發(fā)電對(duì)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(huì)是必然的發(fā)展趨勢(shì)。漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)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(jī)組又以其較好的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性、運(yùn)行的可靠性、移動(dòng)的靈活性、適合于深海區(qū)域等特點(diǎn)最具發(fā)展前景。因此,為開發(fā)滿足運(yùn)行要求的半潛漂浮式風(fēng)電機(jī)組,對(duì)其進(jìn)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(duì)半潛

2、漂浮式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組展開了系統(tǒng)詳細(xì)的研究。
　　論文的主要研究內(nèi)容和成果如下:
　　(1)針對(duì)半潛漂浮式風(fēng)電機(jī)組所承載的兩類環(huán)境載荷,即氣動(dòng)載荷與水動(dòng)力載荷,分別進(jìn)行了建模研究。并通過某MW級(jí)半潛漂浮式風(fēng)電機(jī)組模型實(shí)例,仿真分析了其空氣動(dòng)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(tái)水動(dòng)力載荷受不同海況影響的特征。
　　(2)根據(jù)風(fēng)電機(jī)組對(duì)不同風(fēng)速區(qū)域捕風(fēng)性能的要求,對(duì)半潛漂浮式風(fēng)電機(jī)組進(jìn)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(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制策略的可行性。
　　(3)根據(jù)海上風(fēng)電機(jī)組設(shè)計(jì)規(guī)范IEC61400-3設(shè)計(jì)典型載荷工況,對(duì)半潛漂浮式風(fēng)電機(jī)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(duì)風(fēng)電機(jī)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(jī)組仿真結(jié)果的對(duì)比,得出半潛漂浮式風(fēng)電機(jī)組塔基載荷受漂浮特性影響的一般規(guī)律。
　　(4)風(fēng)電機(jī)組采用傳統(tǒng)PI