Udvikling indenfor offshore standardisering og relateret udvikligsarbejde

Størrelse: px

Starte visningen fra side:

Download "Udvikling indenfor offshore standardisering og relateret udvikligsarbejde"

Inger Skaarup
8 år siden
Visninger:

1 DANWEA - Ebeltoft november 2003 Udvikling indenfor offshore standardisering og relateret udvikligsarbejde Sten Frandsen Forskningscenter RISØ

2 Nogle uafklarede emner i forb. med: Design basis for offshore vindmøller (EFP) } Dansk standard, DS472: revision per 2001 Standarder På vej: IEC (WG03) Kombination af vind- og bølgelaster(*) På typiske ikke-vindmølle offshore konstruktioner er bølgelast dominerende. Her adskiller offshore vindmøllerne sig og en indsats er rimelig Partial koefficienter af kombineret last Hvis partialkoefficienter for komponentlaster ikke er ens, hvad da? Basis tidsperiode for dynamikberegninger(*) Hvor lang tid varer en storm? Kombination af lasttilfælde(*) Hvordan begrænses antallet af lasttilfælde på en rationel måde? Trends i vinden Er trends i vinden af betydning og hvorledes tages de i regning? (*)Mere herom

3 DS472-tillæg: vedr. offshore NYT: Ekstrem 10min middelvind og turbulens. Disse behandles ved følgende: I Nordsøen gælder, at for afstande fra kysten større end 50 km skal basisvindhastigheden 31 m/s benyttes. For afstande fra kysten mellem 0 og 50 km kan basisvindhastigheden bestemmes ved en lineær interpolation mellem værdien 27 m/s ved kysten og værdien 31 m/s i en afstand af 50 km fra kysten Møllepark turbulensmodel Der blev ikke tilføjet noget om bølge og islaster

4 Offshore standard på vej: IEC Safety requirements for offshore wind turbines Fra Scope: Denne standard skal anvendes sammen med de relevante IEC/ISO standarder. In particular, this standard is fully consistent with, but not duplicating the requirements of IEC dokumentet bliver muligvis et anneks til -1

5 IEC Lasttilfælde Udmattelse: Vind/bølger og vind/is: lasttilfælde under drift lægges sammen Ekstremer: Ekstrem vind og bølger/vind og is situation(er) for 50års hændelse Tilsvarende findes den forventede ekstremhændelse under definerede drifttilstande Konsekvens: som -1, men forøgelse af antallet af simuleringer

6 Kombination af vind og bølger: Bølgehøjde Bølgehøjde Vindhastighed Vindhastighed fordeling = F( xu, HS ) f ( U, HS dudhs betinget fordeling F ( x) )

7 Vedr. basis tidsperiode; for vind følgende: Vindhastighed Tid 20 Fra 10min s statistik til det største vindstød Vindhastighed Vindhastighed Tid Vindhastighed Tid

8 Bølger/vind - 3timer/10min? Tradition i bølgehydraulik: basisperiode indenfor hvilken der regnes dynamik: 3timer Dette fordi man ved analyse af data får et stabilt estimat af H S (4 σ overflade ), og fordi en storm varer ca. 3(-6) timer Tradition i vindklima: basisperiode indenfor hvilken der regnes dynamisk: 10min Dette fordi man engang troede, at der var et såkaldt spectral gap ved ca. 1/600Hz Hvad skal i den sidste ende vælges som fælles udgangspunkt? Sikkert 10min, men H S skal bestemmes som hidtil

Vindmølleklasser i IEC61400-3 Centralt i IEC61400-1:

9 Vindmølleklasser i IEC Centralt i IEC : vindmølle klasser What s new? Fra til : ingen ændring

10 IEC Generiske vindmølleklasser og omfanget af beregninger Skal de være en speciel offshore vindmølleklasse? Nej, men: The design of the support structure of an offshore wind turbine shall be based on environmental conditions, including the marine conditions, which are representative of the specific site at which the offshore wind turbine will be installed. In general therefore, the foundation and tower of the offshore support structure shall require wind turbine class S design Hvor mange ekstra lasttilfælde? udvidelse fra 20 til ca tilfælde. Dertil islasttilfælde

11 IEC lasttilfælde -1 standardens ca 20 er afløst af i -3 udkastet Table 2 - Design load cases (The table is based upon MT14(Madsen)102 which is not up to date) Design situation DLC Wind condition Sea condition Other conditions Type of analys is Partial safety factor s 1) Power production 1.1 NTM Vin < V hub < V out...normal For extrapolation of extreme events U N NTM Vin < Vhub < Vout...normal Assumed to exist for 90% of the lifetime F * STM V in < Vhub < Vout Assumed to exist for 10% of the lifetime F * 1.3 ECD Vhub = V r 2 m/s U N 1.4 NTM Vin < Vhub < Vout...normal External or internal electrical fault F * 1.5 EOG1 Vhub = Vr or V out External or internal electrical fault U N

12 IEC : Partial koefficienter og omfang af beskrivelse af beregningsmetoder Hvordan skal man bestemme partialkoefficienter for kombineret bølge- og vindlast og vind- og islast? Selvfølgelig ikke problem hvis disse er ens. Hvis ikke, da kræves en beregning, der vægter indflydelsen af de aktuelle laster. Skal standarden indeholde detaljerede beskrivelser af beregningsmetoder? Det ser ud til, at stemningen er til dette.

13 IEC-WG3 Beregningsmetoder Annex G (informative) Wave spectrum formulations Annex I (informative) Shallow water hydrodynamics and breaking waves Annex H (informative) Appropriate wave theories Annex J (informative) Guidance on calculation of hydrodynamic loads Annex K (informative) Sea ice loads

14 IEC : Struktur beregningsmetoder Kan beregninger af vindmølle og af fundament adskilles? Depending on the dynamic properties of the support structure and the assumed design marine conditions, the designer may in some cases demonstrate by means of an appropriate analysis that the marine environment has a negligible influence on the structural integrity of the rotor nacelle assembly

15 Hvor vil vi hen? Store mølleparker synes i det store hele at generere deres eget vindklima Det kan måske gøres så enkelt, at offshore vindklimaet gives ved modstandskoefficient Rationalisering af lasttilfælde Disse skal enkeltvis og i kombination bedst muligt afspejle virkelighed Antallet af simuleringer skal begrænses i den udstrækning, det er muligt Motivation Der er nok komplikationer i forvejen

Relaterede dokumenter

Dansk & International Standardisering. Peter Hauge Madsen Afdelingen for Vindenergi Forskningscenter Risø. Slide no.

Dansk & International Standardisering Peter Hauge Madsen Afdelingen for Vindenergi Forskningscenter Risø Standarder? Standarder er frivillige aftaler, som regulerer markedet for at fremme samhandelen.