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海上风机支撑结构整体优化设计

论文摘要

[目的]当前国内海上风电项目在投标阶段通常采用分步迭代设计(Sequentially Iterated Approach,缩写为SIA)方法和流程,风机厂家给出塔架设计并担保工程量,但最终得到的设计往往是塔架最轻的局部最优设计而不是整体支撑结构最轻的设计。为了降低海上风电平准化度电成本(Levelized Cost of Energy,缩写为LCoE),提出了整体优化设计(Integrated Design Optimization,缩写为IDO)的流程和优化列式,建议在海上风电项目招标阶段业主可要求风机厂家联合设计院编制并提交整体设计投标方案,把设计域扩大到整体支撑结构进行优化设计,寻找全局最优的设计。[方法]为了说明IDO方法和流程的优势,以某海上单桩基础项目为例,分别计算不同塔架直径和单桩基础直径的共18种设计方案,比较了采用SIA方法与IDO方法获得的结果。[结果]结果表明:IDO相比SIA可在塔架质量增加较小时大幅减少整体支撑结构的质量。[结论]在今后的海上风电工程项目应用中,可通过IDO优化设计方法和流程给出整体支撑结构最轻的设计方案,为降低海上风电LCoE提供可行的解决方案。

论文目录

  • 1 海上风机载荷计算及结构设计
  •   1.1 载荷计算
  •   1.2 塔架设计
  •   1.3 基础设计
  • 2 分步迭代设计流程
  • 3 整体优化设计流程
  • 4 工程算例
  •   4.1 项目概况
  •   4.2 实验设计方法
  •   4.3 设计结果
  •     4.3.1 一直三锥塔架构型
  •     4.3.2 三直一锥塔架构型
  •     4.3.3 最优设计比较
  • 5 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周昳鸣,李晓勇,陈晓庆

    关键词: 海上风电,整体支撑结构,整体优化设计,局部最优设计,全局最优设计

    来源: 南方能源建设 2019年04期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 中国国际工程咨询有限公司

    基金: 金风科技集团创新项目“iDO海上支撑结构一体化设计开发创新项目”(CX-01-2018-0003),中国政府,世界银行,全球环境基金“海上风电场度电成本下降技术研究项目”(A5-SG-2018-01)

    分类号: TM614

    DOI: 10.16516/j.gedi.issn2095-8676.2019.04.014

    页码: 86-92

    总页数: 7

    文件大小: 4855K

    下载量: 180

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/bec3848d787cde470aec0b34.html