海上风电机组设计技术分析研究课件

海上风电机组

设计技术分析研究2010年4月8日海上风电发展现状海上风电机组设计理念海上风电机组设计技术发展方向123概要海上风电发展现状在2009年海上风电装机容量继续增长。到09年底共有12个国家建立了海上风电厂，其中10个在欧洲，中国和日本有小规模的安装。海上风电总的装机容量占到全球风电总装机量的1.2%。2009年海上风电新增装机容量454MW，主要来自于丹麦、英国、德国、瑞典及中国。海上风电装机容量的增长速度为30%，略低于陆上风场装机的增长速度。HornsRevII总装机容量为209MW，是迄今为止最大的海上风场，已经开始在丹麦北部海岸建设。在欧洲之外，中国已经开始在上海附近安装第一个主要的风场，容量21MW。2009世界风能报告欧洲海上风电占比及预测2008年欧洲海上风电占比2015年欧洲海上风电占比预测欧洲海上风电装机容量欧洲各国海上风电发展历程我国海上风电发展现状上海东海大桥风电场海上风电机组设计理念风电机组方式选择额定功率风轮直径叶片数目风轮转速轮毂高度基础驱动结构1.直驱或齿轮箱2.增速比3.发电机型号和数目4.驱动链支撑的机械设计功率链配置支撑结构选择：水深的影响重力式吸筒式单桩式侧面载荷传递三脚架夹克式可能的基础强化方案简单的三或四桩式复杂的三桩式子结构桩柱基础平台水平面桩（单桩）海地面海床支撑结构：子系统和说明支撑结构：单桩基础方式（1）侧面载荷传递到土壤上（2）钻孔打桩（3）当今最流行的方式支撑结构：托架支撑方式支撑结构：可能的软基础方案由两个锚拉住由吸桩锚拉紧靠基础重力固定

与陆上风电机组相同，海上风力发电机组也是正常载荷工况、极端载荷工况、特殊载荷工况及运输载荷工况，所不同之处在于，在陆地风机载荷工况基础上多加了海上特定的海波工况载荷[5]。3.1正常载荷工况如表一定义如下：N1.0与陆上风机具有相同的定义，载荷等于海波载荷与风载荷之和；N1.1、N1.2、N1.3、N1.4、N1.5为运行工况发生变化时，加上海波载荷突减的情况。N2.0正常启动时的风载荷加海波载荷的情况，N2.1阵风启动时，海波载荷突减的情况。特别是规定了机组正常运行温度发生变化时的海波载荷突减的工况。海上风电机组载荷计算载荷工况海上风机载荷工况陆地风机载荷工况海上风机载荷工况的定义正常载荷工况N1.0DLC1.1~1.2+基本发电状态下，以风速为Vref

和Vout时，及风速为Vin和Vout之间时，在正常的外部条件下在结构上所产生的最高载荷。假设海风的速度等于平均风速。N1.1DLC1.1~1.2+正常运行阵风时，突减的海波载荷。N1.2DLC1.1~1.2+风向正常变化时，突减的海波载荷。N1.3DLC1.1~1.2+并网失败及/或载荷的损耗下，突减的海波载荷。N1.4DLC1.1~1.2+温度变化效应下，突减的海波载荷。N1.5DLC1.1~1.2+出现1年的极端海波时，突减的海波载荷。N2.0DLC3.1风速为Vin

，Vref

和Vo时，在正常的外部条件下，基本启动过程状态下的载荷。假设海风的速度等于平均风速。N2.1DLC3.1+正常运行阵风的启动时，突减的海波载荷。N3.0DLC4.1+风速为vI，vR和vO时，在正常的外部情况之下，基本停机工况状态下的载荷。假设海风的速度等于平均风速。N3.1DLC1.1~1.2+正常运行阵风时，突减的海波载荷。N4.0DLC1.1~1.2风速达到VJ时，在正常外部条件下，基本可承受的条件时的载荷。假设海风的速度等于平均风速。N4.1DLC

1.9+一年一度的阵风的出现时，突减的海波载荷。N4.2DLC1.8+风斜入射时，突减的海波载荷。N4.3DLC1.1~1.2+温度变化效应下，突减的海波载荷。N4.4DLC1.1~1.2+出现1年的极端海波时，突减的海波载荷。海上与陆地风电机组正常载荷工况对比海上风电机组设计技术发展方向较长设计寿命海上风资源品质优良，可以设计寿命较长的风电机组最佳经济比风电场初装成本比较因为基础所占费用较高，所以应选择最佳经济比浮式基础探索在深海地区建立浮式基础的风电机组防腐蚀、防盐