基于長期性能的半潛浮式風機平衡控制研究
發(fā)布時間:2020-12-09 17:29
風能是一種無污染的可再生能源。目前,蓬勃發(fā)展的風電市場已證明了陸上風電大規(guī)模商業(yè)化開發(fā)的實力,而我國1.8萬千米的海岸線和約300萬平方公里的海洋國土面積同樣蘊含著巨量風能亟待開發(fā)。深圳作為一個沿海發(fā)達城市,海上風力發(fā)電可直接利用到城市的發(fā)展中去,故本文的研究將結合深圳市海況,圍繞一種合理高效的海上風機長期性能評價方法,以期提高海上風機的長期發(fā)電效率和疲勞性能。首先統(tǒng)計分析了深圳市周邊海域的24年連續(xù)后報海況數據,通過與深圳市海洋局提供的近2年來的風浪實測數據對比,確保長期數值模擬數據的可靠性。其次探究了風速、有義波高和波浪周期等的邊緣概率分布形式。最后使用Copula函數給出了風速、浪高和波浪周期三者的聯(lián)合分布。直接計算所有長期海況下的風機性能耗時巨大,本章旨在找到一種高效評價浮式風機長期性能的方法。首先,使用最大差異算法在24年的總樣本中選出最具有代表性的1000組數據。每個海況樣本點包括風速、風方向、有義波高、波浪方向以及波浪周期等5個變量。以NERL的OC4Deep Cwind半潛式風機為對象,批量計算其在篩選海況下的風機響應,包括平臺的縱搖、縱蕩、橫搖和橫蕩的均值和標準差以及...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的目的與意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究目的與意義
1.2 國內外研究現狀及分析
1.2.1 風浪的聯(lián)合分布
1.2.2 浮式海上風機長期性能評價
1.3 主要研究內容
第2章 深圳近海風浪數據對比分析
2.1 引言
2.2 深圳市周邊風浪數據分析
2.2.1 數據來源
2.2.2 風浪數據分析
2.2.3 風浪數據對比
2.3 Coupla函數的性質與及特點
2.3.1 Coupla函數
2.3.2 ArchimedeanCopula函數
2.3.3 Pair-Copula理論
2.4 邊緣分布的選擇
2.4.1 邊緣分布函數
2.4.2 邊緣分布函數擬合檢驗
2.4.3 邊緣分布函數的選擇
2.5 風速、波高和周期的三維聯(lián)合概率分布模型
2.5.1 聯(lián)合概率分布模型的構建
2.5.2 二維Copula函數的選擇
2.5.3 聯(lián)合概率分布模型的參數估計
2.6 本章小結
第3章 半潛浮式風機的長期性能評價
3.1 引言
3.2 OC4DeepCwind半潛式風機模型
3.3 基于聯(lián)合概率分布的浮式風機長期性能評價方法
3.4 基于最大差異抽樣方法的浮式風機長期性能評價方法
3.4.1 最大相異算法
3.4.2 徑向基插值技術
3.4.3 數據選擇結果分析
3.5 風機長期運動響應與閾值選取
3.5.1 長期運動響應
3.5.2 平臺運動閾值分析
3.6 風機的疲勞分析
3.6.1 S-N曲線
3.6.2 Palmgren-Miner準則
3.6.3 Mlife計算疲勞損傷原理
3.6.4 長期疲勞分析
3.6.5 風機疲勞與閾值關系
3.7 風機的長期產能評價
3.7.1 產能指標
3.7.2 風機產能與閾值的關系
3.7.3 風機產能與風向之間的關系
3.8 本章小結
第4章 移動壓載調平控制系統(tǒng)設計及對半潛式風機性能的影響
4.1 引言
4.2 初穩(wěn)性分析原理
4.2.1 初穩(wěn)性
4.2.2 重量移動對浮體浮態(tài)及初穩(wěn)性的影響
4.3 壓載調節(jié)系統(tǒng)原理
4.4 壓載調節(jié)系統(tǒng)性能分析
4.4.1 壓載系統(tǒng)對平臺短期性能的影響
4.4.2 壓載系統(tǒng)對平臺長期性能的影響
4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]巴黎協(xié)定——全球氣候治理的新起點[J]. 巢清塵,張永香,高翔,王謀. 氣候變化研究進展. 2016(01)
[2]基于Archimedean Copula函數的風浪聯(lián)合統(tǒng)計分析[J]. 董勝,翟金金,陶山山. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2014(10)
[3]Joint probability distribution of winds and waves from wave simulation of 20 years (1989-2008) in Bohai Bay[J]. Xiao-chen YANG,Qing-he ZHANG. Water Science and Engineering. 2013(03)
[4]基于危險率分析的風浪聯(lián)合重現期研究[J]. 董勝,林雪,陶山山,劉錦昆. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2012(03)
[5]波高與風速聯(lián)合概率分布研究[J]. 陳子燊. 海洋通報. 2011(02)
[6]深海戰(zhàn)略資源開發(fā)促海洋強國建設[J]. 韓立民,姜秉國. 海洋世界. 2010(10)
[7]基于Copula函數的聯(lián)合概率法在海洋工程中的應用[J]. 秦振江,孫廣華,閆同新,宋華,張婧. 海洋預報. 2007(02)
[8]風浪波高和周期的聯(lián)合概率密度分布[J]. 尹志軍,潘玉萍,沙文鈺,孟營. 海洋預報. 2007(02)
[9]潿洲島海域年極值風浪聯(lián)合設計參數估計[J]. 董勝,叢錦松,余海靜. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2006(03)
[10]海洋工程設計風速與波高的聯(lián)合分布[J]. 董勝,郝小麗,樊敦秋. 海洋學報(中文版). 2005(03)
碩士論文
[1]海上風機基礎在風浪作用下的動力分析與疲勞分析[D]. 夏露.大連理工大學 2012
本文編號:2907220
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數】:78 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
1.1 課題來源及研究的目的與意義
1.1.1 課題來源
1.1.2 研究目的與意義
1.2 國內外研究現狀及分析
1.2.1 風浪的聯(lián)合分布
1.2.2 浮式海上風機長期性能評價
1.3 主要研究內容
第2章 深圳近海風浪數據對比分析
2.1 引言
2.2 深圳市周邊風浪數據分析
2.2.1 數據來源
2.2.2 風浪數據分析
2.2.3 風浪數據對比
2.3 Coupla函數的性質與及特點
2.3.1 Coupla函數
2.3.2 ArchimedeanCopula函數
2.3.3 Pair-Copula理論
2.4 邊緣分布的選擇
2.4.1 邊緣分布函數
2.4.2 邊緣分布函數擬合檢驗
2.4.3 邊緣分布函數的選擇
2.5 風速、波高和周期的三維聯(lián)合概率分布模型
2.5.1 聯(lián)合概率分布模型的構建
2.5.2 二維Copula函數的選擇
2.5.3 聯(lián)合概率分布模型的參數估計
2.6 本章小結
第3章 半潛浮式風機的長期性能評價
3.1 引言
3.2 OC4DeepCwind半潛式風機模型
3.3 基于聯(lián)合概率分布的浮式風機長期性能評價方法
3.4 基于最大差異抽樣方法的浮式風機長期性能評價方法
3.4.1 最大相異算法
3.4.2 徑向基插值技術
3.4.3 數據選擇結果分析
3.5 風機長期運動響應與閾值選取
3.5.1 長期運動響應
3.5.2 平臺運動閾值分析
3.6 風機的疲勞分析
3.6.1 S-N曲線
3.6.2 Palmgren-Miner準則
3.6.3 Mlife計算疲勞損傷原理
3.6.4 長期疲勞分析
3.6.5 風機疲勞與閾值關系
3.7 風機的長期產能評價
3.7.1 產能指標
3.7.2 風機產能與閾值的關系
3.7.3 風機產能與風向之間的關系
3.8 本章小結
第4章 移動壓載調平控制系統(tǒng)設計及對半潛式風機性能的影響
4.1 引言
4.2 初穩(wěn)性分析原理
4.2.1 初穩(wěn)性
4.2.2 重量移動對浮體浮態(tài)及初穩(wěn)性的影響
4.3 壓載調節(jié)系統(tǒng)原理
4.4 壓載調節(jié)系統(tǒng)性能分析
4.4.1 壓載系統(tǒng)對平臺短期性能的影響
4.4.2 壓載系統(tǒng)對平臺長期性能的影響
4.5 本章小結
結論
參考文獻
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]巴黎協(xié)定——全球氣候治理的新起點[J]. 巢清塵,張永香,高翔,王謀. 氣候變化研究進展. 2016(01)
[2]基于Archimedean Copula函數的風浪聯(lián)合統(tǒng)計分析[J]. 董勝,翟金金,陶山山. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2014(10)
[3]Joint probability distribution of winds and waves from wave simulation of 20 years (1989-2008) in Bohai Bay[J]. Xiao-chen YANG,Qing-he ZHANG. Water Science and Engineering. 2013(03)
[4]基于危險率分析的風浪聯(lián)合重現期研究[J]. 董勝,林雪,陶山山,劉錦昆. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2012(03)
[5]波高與風速聯(lián)合概率分布研究[J]. 陳子燊. 海洋通報. 2011(02)
[6]深海戰(zhàn)略資源開發(fā)促海洋強國建設[J]. 韓立民,姜秉國. 海洋世界. 2010(10)
[7]基于Copula函數的聯(lián)合概率法在海洋工程中的應用[J]. 秦振江,孫廣華,閆同新,宋華,張婧. 海洋預報. 2007(02)
[8]風浪波高和周期的聯(lián)合概率密度分布[J]. 尹志軍,潘玉萍,沙文鈺,孟營. 海洋預報. 2007(02)
[9]潿洲島海域年極值風浪聯(lián)合設計參數估計[J]. 董勝,叢錦松,余海靜. 中國海洋大學學報(自然科學版). 2006(03)
[10]海洋工程設計風速與波高的聯(lián)合分布[J]. 董勝,郝小麗,樊敦秋. 海洋學報(中文版). 2005(03)
碩士論文
[1]海上風機基礎在風浪作用下的動力分析與疲勞分析[D]. 夏露.大連理工大學 2012
本文編號:2907220
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