海上漂浮式風機動態響應敏感性參數分析

李 輝，張 凱，董曄弘

(中國船舶集團海裝風電股份有限公司研究院，北京 100097)

隨著海上風電開發的推進，風電場將由近海走向遠海，但水深的增加對風機基礎提出了更高的要求。如果深遠海依然采用固定式風機，整個風電場的成本將隨著水深的增加急劇上升，這使得深海風電場建設在經濟上變得不可行，而將風電機組安裝在漂浮式平臺上則可以很好地解決這一問題。

全球已經有Hywind Scotland與WindFloat Atlantic項目完成了漂浮式風電場建設，并有多種型式海上浮式風電研究項目在研發和測試中，證明了漂浮式風機技術可行性[1-2]。近年來不少學者對漂浮式風機涉及的關鍵技術展開了諸多研究[3-4]，但在設計參數對漂浮式風機動態響應影響規律上少有分析。漂浮式風機承受載荷復雜，設計參數很多，相同的設計方案在不同的設計參數下動態響應差別很大，這將影響整個裝備的安全性與經濟性，因此研究漂浮式風機對哪些設計參數變化比較敏感十分具有意義。

本文以中國海裝6.2 MW漂浮式風機參數，針對風浪流載荷單獨作用、風浪夾角、仿真時間和種子數量以及極端空轉偏航誤差角幾個參數進行了敏感性分析，研究各參數對整體動態響應的影響程度，從而為漂浮式風機設計提供參考。

1 分析方法

漂浮式風機同時遭受風浪流載荷，氣動載荷與水動載荷非線性耦合十分明顯，加上控制系統，整個結構動力特性十分復雜，因此必須進行一體化仿真分析結果才相對準確。……