海上风机塔筒与单桩基础间连接方式对结构安全有重要影响。依托某海上风电工程,借助数值分析方法研究了风轮气动阻尼对风机结构动力响应的影响,分析了塔筒与单桩基础不同连接方式下结构的自振特性与动力响应特性,并对比了灌浆连接效果随灌浆料弹模的变化情况。数值分析结果表明风轮气动阻尼对风机结构动力响应影响较为明显,运行期风机风致响应分析中不应忽略;灌浆连接相比于变径段连接塔顶振动更小,而灌浆连接中灌浆料弹模对灌浆连接效果影响不明显。

为了研究半潜式垂直轴浮式风机纵荡运动对风机气动载荷的影响,本文建立了5MW浮式风机、平台、系泊系统全非线性耦合的计算模型,采用流体固体交互方法和重叠网格技术对风浪双激励下平台纵荡运动时的风机气动载荷进行分析,研究了不同速比下纵荡运动对转矩系数、叶片推力系数、能量利用率的变化规律,并与相同速比下陆地垂直轴风机进行比较。结果表明:高速比下平台以较高纵荡均值做高频小幅振荡;回复运动时转矩系数大于正向运动时转矩系数;能量利用率系数在中低速比时大于陆地风机;叶片推力系数和转矩系数变化趋势相同。本文的研究结论对于分析浮式风力机叶片载荷和估算深远海风场年发电量具有理论指导意义。

液压传动技术在风力发电中具有十分广阔的应用前景,特别是海上大型风机借助回转接头特殊的结构和功能可实现新的动力传递方式。针对海上风机需求特点和使用条件,采用新型组合密封设计回转接头的密封结构,并综合现有回转接头的技术优势对结构进行优化设计。经试验测试运行,回转接头工作可靠,性能稳定,较好地满足了海上风机液压系统的试验要求,对于提升回转接头性能和拓展其应用范围具有重要意义。

海上风电场现场釆集到的实际振动信号经常受到多种噪声的影响,加大了故障诊断的难度,而目前普遍应用的单一元素多尺度形态滤波器不能滤除各种噪声。为此文章在多尺度形态滤波方法的基础上,同时兼顾尺度和形状两种因素提出了基于多结构元素的多尺度形态滤波方法;用信噪比和偏斜度构建出新的判别指标,用来判断去噪效果的好坏;最后利用经验模态分解将信号进行分解得出更加准确的包络谱,由此进行故障判断。应用所提方法对标准轴承信号和某海上风机的现场数据进行分析,仿真结果表明该方法能够更好地滤除噪声,抑制噪声干扰,突出轴承故障频率,进而实现对海上风机轴承的故障诊断。