海况条件对海上风力发电机组载荷的影响.docxVIP

2014 年 6 月 DDOONNGGFFAANNG TURBINE Jun.2014 海况条件对海上风力发电机组载荷的影响 海况条件对海上风力发电机组载荷的影响 海况条件对海上风力发电机组载荷的影响 尹景勋， 宋聚众 (东方汽轮机有限公司， 四川 德阳， 618000) 摘 要： 文章针对海况条件对海上风力发电机组载荷的影响， 以某 5 MW 海上机组为例， 介绍海浪、 海流和潮汐在载荷 计 算 过 程 中 采 用 的 理 论 方 法 和 支 撑 结 构 建 模 方 法 ， 对 支 撑 结 构 和 海 浪 能 量 分 别 进 行 模 态 分 析 和 频 谱 分 析 ， 同 时 根 据 GL2005 标准对极限载荷和疲劳载荷分不同情况分析， 结果表明海况条件对海上机组的塔筒底部影响较大， 对机组其他关 键零部件影响很小， 为大型海上机组关键零部件选取提供依据。 关键词： 海况条件， 频谱分析， 极限载荷， 等效疲劳载荷 中图分类号： TK83 文献标识码： A 文章编号： 1674-9987 （2014） 02-0051-05 DOI:10.13808/j.cnki.issn1674-9987.2014.02.013 Influence of Ocean Condition for Offshore Wind Turbine Load Yin Jingxun， Song Juzhong （Dongfang Turbine Co.,Ltd., Deyang Sichuan, 618000） Abstract： The article mainly describes the influence of ocean condition for offshore wind turbine load. For 5 MW offshore wind tur- bine, it introduces the theory method of wave, current and tidal and the modeled method of support structure. And the support struc- ture is model analyzed and the wave energy is spectrum analyzed. Then the extreme and fatigue load in according to some different cases based on GL2005 is calculated. So the results show that the load including extreme and fatigue of tower bottom will be larger in the ocean condition, but the load of other components are nearly keep constant. This will provide a basis for selecting the key parts of larger offshore wind turbine. Key words： ocean condition, spectrum analysis, extreme load, equivalent fatigue load 0 引 言 国外海上风力发电技术已日趋成熟， 而我国 海上风能的开发刚刚起步。 中国东部沿海水深 2~ 15 m 的海域面积辽阔， 可利用的风能约是陆上的 3 倍， 将达到 7.5×105 MW， 而且距离电力负荷中 心很近。 随着海上风电场技术发展的成熟， 近年 来人们将开发风电场的目光投向风能资源更为丰 富的近海海域， 此地域主要分布在经济发达、 电 国家国际科技合作专项资助： 5 MW 海上风机联合研发 （项目编号： 2010 DFB70710）。 作者简介： 尹景勋 （1982-）， 男， 硕士研究生， 工程师， 2009 年毕业于华北电力大学流体机械及工程专业， 现主要从事风电机组系统仿 真工作。 2014 年 6 月 DDOONNGGFFAANNG TURBINE Jun.2014 0.05深水波破碎界限H/L=0.140.02H0.01斯托克斯波（5 阶）0.005 或流函数波（3 阶）浅水波破碎界限0.002 H/h= 0.05 深水波破碎界限 H/L=0.14 0.02 H 0.01 斯托克斯波（5 阶） 0.005 或流函数波（3 阶） 浅水波破碎界限 0.002 H/h=0.78 H gT 0.001 ＞11 1