外文翻译--基于特定动态方法的海上风力发电转换器的优化设计（译文）-

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1、PDF外文：http:/ 4900 字  出处： Khn M. Soft or StiffA fundamental question for designers of offshore wind energy convertersC/Proc. EWEC. 1997, 97. 毕业设计英文资料 (译文 ) 姓     名：              学     号：             院   （系）

2、：                           专     业：                            指 导教师  ：                      

3、     年       月       日   1999 年欧洲风能会展 (EWEC 99),3 月 1 -5 日 ,1999 年 ,法国尼斯  基于 特定 动 态 方法的海上风力发电 转换 器的优化设计  M.Khn 荷兰代尔夫特理工大学风能研究所  荷兰代尔夫特 Stevinweg 路 1号 2628 电话： +31152785170 传真： +31152785347 Email: m.kuehnct.tudelft.nl  www.ct.tudel

4、ft.nl/windenergy/ivwhome.htm 摘要 ： 在设计过程的连续阶段， 调整海上风能转换器的动态环境可以提供一个有效的优化设计。 考虑到由风力和海浪混合引起的 特定疲劳问题，两种 简化的方法被提出， 并且被证明在 综合 的、非线性时间领域的模拟太繁琐时非常适合早期的设计阶段。 这使得通过叠加 频域液动疲劳和时域 气 动疲劳 的 独立分析来使用来自风能和海上技术领域的标准设计工具成为可能。  关键词 ： 近海  优化  动力模型  疲劳  1、简介  对于在成本上具有竞争力的大规模的海上风能电场来说，很重要的一步在于

5、应用考虑到整个系统的 综合 设计方法， 其中 系统包括 单独的海上风能转化器（ OWEC）、电网连接、操作和维护等方面。 在这种方法下，设计过程被整个系统的主要方面控制，比如能量损耗、电力质量和持续性以及系统稳定性。 考虑到海上风能转换器，也就是支持结构和风电机组，整个动态特性就是一个重要的设计准则。  在 Opti-OWECS 项目 1中 ，一 个 综合 设计方法被证明可行，而且 通过调整OWEC 动态性能而优化了设计。 表介绍了经济表现， 但也有包含在设计计算中的花费是如何在三种不同概念的 OWEC 的持续发展中增加的。 在计划中，只有 强大但昂贵的 综合 非线性时域模拟的方法是

6、可行的 ，而且明显的是，我们需要能处理复杂程度不同的 整个 OWEC 的分析工具 。  考虑到由风力和海浪复合载荷引起的 特定疲劳问题， 本论文提出了两种方法并且用例子介绍了它们中的每一种 。如果想得到公司背景和全面详细的细节，读者可以参考 2。  表 OWEC 概念的比较  GBS 软硬单塔式  软硬 单桩 式  软软 单桩式  设计动因  极端风浪  气动疲劳  气动和液动疲劳，刚度  支撑结构价格  100% 50% 40% 能源价格  100% 85% 80% 2、

7、OWEC动态系统要点  从设计工作的一开始 就应该考虑整个动态情况。 明显的是，所应用的模型和研究的扩展在一开始就会受到限制并且 在接近结尾时会变得复杂。在每种情况下，我们不得不注意许多方面，特别是有关 OWEC 的。 因为篇幅的限制，这里只能简要地描述下这些问题 ，而本文的剩下部分将主要处理 由风和海浪复合载荷引起的疲劳 。尽管如此，重要的是，要记住一个成功的设计过程需要对所有 涉及的方面 均衡处理。  （ 1）环境描述  一般来说，海上地点的环境条件与陆地上的有很大的不同。风和海浪条件（如图 1）定向特征 依据风浪区，粗糙度和水深的变化而描述 。因此， 在设计

8、过程中， 对于每个被考虑的地点，一系列特定的环境条件 必须确定和推敲。 高质量的相关环境条件数据库是非常有用的 3。  海浪高度 /m 6 5 4 3 2 1 0 0        5       10       15      20       25      30 60 米高度每小时风速 m/s 图 1： 北荷兰海两个方向区域的环境状态参数和疲劳分析总的载荷情况散点图  （ 2）动态特性  支撑结构的固有频率和模型振态强烈地影响系统对疲劳和极端条件的气动  液动 响 应。刚度及刚度分布的优化可以提高技术和经济表现 4。  （ 3）气动阻尼  海浪引起的 OWEC 响 应 因为转子的运作而减弱。 这种所谓的气动阻尼是支撑  结构和风 电机组之间的一种相互作用，并且主要只影响首尾运动和先弯曲的模型。