【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电，特别涉及一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
，并不必然构成现有技术。
2、深远海域拥有十分丰富的风能资源，漂浮式风机(floating offshore windturbine，fowt)可以实现对深水海域的风能开发，为限制深远海中漂浮式风机的运动，需要对其进行系泊固定。但对漂浮式风机进行系泊固定的成本巨大，且海底锚地的勘察、锚点安装等过程复杂，这些问题制约着漂浮式风机以及漂浮式光伏等的商业化进程。
3、共享锚点方法是指在海上漂浮式风电场中相邻风机之间相互共享锚点，即一个锚点与来自多个风机的系泊线相连，共享锚点也简称多线锚，通过共享锚点的方式可以有效减少海上漂浮式风电场所需的锚的数量，进而减少锚的材料成本以及勘察和安装施工等过程的成本和时间，提高系泊组件结构的利用效率。
4、但是对于规模化的海上漂浮式风电场的共享锚点系泊系统，共享锚点的方式可能导致连锁失效，降低系泊系统的整体可靠性，故有必要对共享锚点系泊系统进行可靠性分析。专利技术人发现，与传统单个漂浮式风机系泊的情况不同的是，共享锚点的方式导致整个系泊系统发生失效的逻辑关系十分复杂，目前，大多采用人工定期的对各个单一的锚点和系泊线进行检修并根据经验值评估其稳定性，尚无法对共享锚点系泊系统的整体可靠性进行有效评价。
技术实现思路
1、为了解决现有技术的不足，本专利技术提供了一种海上漂浮式
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法。
4、一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，包括以下过程：
5、构建漂浮式风机共享锚点系泊系统中每个系泊组件结构的载荷随机分布模型和承载力随机分布模型，其中，任一个系泊组件结构包括一个锚及其连接的系泊线；
6、根据载荷随机分布模型和承载力随机分布模型计算得到每个共享锚点、每个风电场边缘的普通锚点以及系泊线的失效概率；
7、基于得到的失效概率，根据整个共享锚点系泊系统失效的逻辑关系，建立系统发生整体失效的故障树模型，根据故障树模型计算整个共享锚点系泊系统的失效概率，根据整个共享锚点系泊系统的失效概率得到可靠性评价结果。
8、作为本专利技术第一方面进一步的限定，构建漂浮式风机共享锚点系泊系统中每个系泊组件结构的载荷随机分布模型，包括：
9、基于漂浮式风电场共享锚点系泊系统的数值模型进行时域响应计算，得到系泊组件结构所受的荷载时域曲线，根据荷载时域曲线，对锚荷载和系泊线轴向张力荷载分别进行对数正态分布拟合，得到对数正态分布的概率密度函数和累计分布函数的表达式，进而得到共享锚点风电场中各系泊组件结构的载荷随机分布模型。
10、作为本专利技术第一方面更进一步的限定，系泊线张力载荷的取样位置选择系泊线与平台导缆孔连接处。
11、作为本专利技术第一方面进一步的限定，构建漂浮式风机共享锚点系泊系统中每个系泊组件结构的承载力随机分布模型，包括：
12、根据所选锚的结构类型、尺寸和安装误差确定锚的平均承载力和变异系数，根据系泊线的材料类型、直径和破断张力确定系泊线的平均承载力和变异系数，建立共享锚点风电场中系泊组件结构的承载力随机分布模型。
13、作为本专利技术第一方面进一步的限定，锚和系泊线的承载力的随机分布模型服从对数正态分布。
14、作为本专利技术第一方面进一步的限定，基于系泊组件结构的载荷随机分布模型和承载力随机分布模型，通过蒙特卡洛法计算系泊组件的失效概率；
15、在每次模拟中都根据概率分布函数产生随机变量的值，带入极限状态函数，统计函数值z<0的次数nf，假设抽样次数为nm，则结构的失效概率为nf/nm，其中，极限状态函数z＝r-s，s为载荷，r为结构承载力。
16、作为本专利技术第一方面进一步的限定，根据整个共享锚点系泊系统失效的逻辑关系，建立系统发生整体失效的故障树模型，包括：
17、共享锚点故障和所有海上漂浮式风机均发生故障之间构成串联体系，与顶事件之间的逻辑关系为或；其中，所有海上漂浮式风机均发生系泊故障时共享锚点系泊系统失效，共享锚点本身失效时直接导致故障树模型的顶事件发生，顶事件对应的风电场整体失效发生概率为共享锚点在不同环境方向下的最大失效概率；
18、每个系泊组件结构的失效概率均取为计算得到的该系泊组件结构在不同环境荷载方向作用下的最大失效概率，基于构建的故障树，利用容斥定理或者联合概率分布的方法求解顶事件的发生概率，最终得到共享锚点试点风电场系泊系统的整体失效概率。
19、第二方面，本专利技术提供了一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估系统。
20、一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估系统，包括：
21、分布模型构建模块，被配置为：构建漂浮式风机共享锚点系泊系统中每个系泊组件结构的载荷随机分布模型和承载力随机分布模型，其中，任一个系泊组件结构包括一个锚及其连接的系泊线；
22、失效概率计算模块，被配置为：根据载荷随机分布模型和承载力随机分布模型计算得到每个共享锚点、每个风电场边缘的普通锚点以及系泊线的失效概率；
23、可靠性评价结果生成模块，被配置为：基于得到的失效概率，根据整个共享锚点系泊系统失效的逻辑关系，建立系统发生整体失效的故障树模型，根据故障树模型计算整个共享锚点系泊系统的失效概率，根据整个共享锚点系泊系统的失效概率得到可靠性评价结果。
24、第三方面，本专利技术提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，该程序被处理器执行时实现如本专利技术第一方面所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法中的步骤。
25、第四方面，本专利技术提供了一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的程序，所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法中的步骤。
26、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
27、1、本专利技术创新性的提出了一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估策略，引入了故障树分析的方法对漂浮式风机共享锚点系泊系统进行可靠度计算，解决了共享系泊系统整体可靠度难以计算的问题，提高了共享锚点系泊系统的可靠性评价的精度。
28、2、本专利技术创新性的提出了一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估策略，引入故障树分析可以帮助判别共享系泊系统可能发生的故障模式和原因，计算系统的失效概率，发现共享系泊系统的薄弱环节并指导改进措施，事故发生后可本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，包括以下过程：
2.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
7.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
8.一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法中的步骤。
10.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的
...【技术特征摘要】
1.一种海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，包括以下过程：
2.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
3.如权利要求2所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
4.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
5.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
6.如权利要求1所述的海上漂浮式风机共享锚点系泊系统可靠性评估方法，其特征在于，
【专利技术属性】
技术研发人员：张浩，王勇，剧鹏鹏，孟庆飞，王昊，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。