DTU+10+MW+漂浮式风电机组双向系泊系统仿真分析.docx

DTU10MW漂浮式风电机组双向系泊系统仿真分析

摘要

随着全球能源需求的持续增长与环境压力的加剧，漂浮式风电机组作为海上风电发展的重要方向，其技术突破与性能优化成为当前研究的热点。本研究聚焦于DTU10MW漂浮式风电机组的双向系泊系统，通过先进的仿真技术和分析方法，对其性能表现进行了全面而深入的探讨。研究首先构建了详细的风电机组与双向系泊系统模型，充分考虑了风电机组的构造特性、工作原理以及系泊系统的材料、几何形状、布置方式等因素。随后，在模拟的实际海况和风速条件下，对风电机组的运行性能和发电效率，以及双向系泊系统的阻尼、刚度、张力控制等方面进行了综合评估。仿真结果显示，DTU10MW漂浮式风电机组在较为平稳的海洋环境中表现出色，而在复杂多变的环境条件下，其性能会受到一定程度的影响。同时，双向系泊系统展现出了良好的平衡性和稳定性，有效保障了风电机组的安全运行。

本研究基于仿真结果，针对风电机组和双向系泊系统可能存在的问题，提出了一系列优化建议和改进措施。对于风电机组在复杂环境条件下的性能下降问题，研究建议通过优化控制系统的设计算法，提高其对环境变化的自适应性和鲁棒性。针对双向系泊系统，研究提出应进一步优化系泊线的材料选择和张力控制策略，以减小张力波动和疲劳损伤，从而提高系泊效能。这些优化建议不仅为DTU10MW漂浮式风电机组及其双向系泊系统的设计和优化提供了科学依据，也为未来漂浮式风电机组技术的发展和应用提供了有益的参考。本研究强调了在仿真分析中考虑环境复杂性和多样性的重要性，以及通过综合评估提出针对性优化建议的必要性，这对于推动漂浮式风电技术的持续进步具有重要意义。

关键词：漂浮式风电机组；DTU10MW；双向系泊系统；仿真分析；性能优化；控制系统

ABSTRACT

Withthecontinuousgrowthofglobalenergydemandandtheintensificationofenvironmentalpressure,floatingwindturbines,asanimportantdirectionforthedevelopmentofoffshorewindpower,havebecomeahotresearchtopicintermsoftechnologicalbreakthroughsandperformanceoptimization.ThisstudyfocusesonthebidirectionalmooringsystemofDTU10MWfloatingwindturbine,andcomprehensivelyanddeeplyexploresitsperformancethroughadvancedsimulationtechnologyandanalysismethods.Thestudyfirstconstructedadetailedmodelofwindturbinesandbidirectionalmooringsystems,fullyconsideringthestructuralcharacteristicsandworkingprinciplesofwindturbines,aswellasfactorssuchasmaterials,geometricshapes,andlayoutofmooringsystems.Subsequently,acomprehensiveevaluationwasconductedontheoperationalperformanceandpowergenerationefficiencyofthewindturbine,aswellasthedamping,stiffness,andtensioncontrolofthebidirectionalmooringsystem,undersimulatedactualseaconditionsandwindspeedconditions.ThesimulationresultsshowthattheDTU10MWfloatingwindturbineperformswellinrelativelystablemarineenvironments,butitsperformancemaybeaffectedto