[发明专利]海上风电基础设计输入输出的优化方法及系统

说明书

本发明提出了海上风电基础设计输入输出的优化方法及系统，该方法适用于海上风电基础设计的全过程，包括：设计输入步骤：建立海上风电基础设计所需的塔筒、地勘和工况资料库以及桩基础选型资料库，生成海洋工程设计软件可识别的输入文件；计算步骤：基于上述输入文件，在不打开海洋工程设计软件界面的前提下利用海洋工程设计软件直接进行海上风电基础设计所需量的计算；设计输出步骤：读取计算结果文件对设计结果进行输出，并对其进行评估以满足规范要求。本发明通过程序包结合海洋工程设计软件SACS，来实现效率更高的海上风电基础的设计。

技术领域

本发明属于海上风电技术领域，尤其涉及海上风电基础设计输入输出的优化方法及系统。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

海上风电是绿色环保的清洁能源，具有运营时间长、土地面积占用少等优点，近年来，国内海上风电开发如火如荼。风机基础是海上风电的重要组成部分，海上风机运行的稳定性和安全性需要风机基础的保证，现阶段主流的基础形式主要有单桩、导管架和高桩承台式，对于这些基础的设计极为重要。

目前，风机基础的设计流程为先是由地质、水文、气象勘测单位提出勘测报告，之后设计人员通过提资对设计的海上风电基础进行计算分析，最后通过校核计算结果给出设计方案。现阶段海上风电场容量较大。一般需要40台以上的风电机组，也就有对应点位的地勘等资料。由于点位的数据量比较大，并且风电基础台数较多，设计方案需要反复修改调整，设计单位在设计输入和设计结果输出时都需要投入大量精力进行数据处理。

设计输入阶段面临的问题主要有以下几个方面：

一是现阶段国内应用的海洋工程主流设计软件为SACS，该软件集成了前处理、计算分析和结果文件输出功能，能够对海上风电基础进行静力、地震和疲劳等计算分析，该软件对输入文件有格式要求，手动录入各点位数据文件需要较长的时间，效率低下，在面临几十台风机基础设计时需要消耗几天甚至更久的时间，并且手动录入大量数据容易出错并难以纠错，从而造成设计隐患。

二是基础设计方案需要反复修改，相关参数在设计过程中需要反复调整以满足结构安全性、经济型等要求，在调整时应用SACS自带的操作界面进行调整较为繁杂，效率低下。

设计输出阶段同样面临着数据处理的问题，海上风电基础的设计全过程(包括固有频率分析、静力计算、疲劳分析和地震校核等)需要庞杂的数据输出，SACS软件输出的结果文件的计算结果需要人工查询，由于设计方案需要反复修改，计算结果也需要不断更新，翻阅结果文件的效率低下，增加了时间成本。

因此，海上风电基础设计输入阶段需要手动输入地勘、工况等数据、手动搭建模型，效率低下，且人为操作较易出错。设计输出阶段需要对风电基础设计全过程结果进行分类输出，数据量大且输出结构因设计方案的改变需要不断更新。由于设计工程数量庞大，上述数据的输入阶段的录入及输出的核实占用了设计人员大量的时间，导致设计工程工作量繁重、不断重复核实数据的准确性继而导致工程完成的持续周期较长。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明提供了海上风电基础设计输入输出的优化方法，通过程序包实现，配合海洋工程设计软件SACS，能够应用于海上风电基础设计的全过程。

为实现上述目的，本发明的一个或多个实施例提供了如下技术方案：

第一方面，公开了海上风电基础设计输入输出的优化方法，该方法适用于海上风电基础设计的全过程，包括：

设计输入步骤：建立海上风电基础设计所需的塔筒、地勘和工况资料库以及桩基础选型资料库，生成海洋工程设计软件可识别的输入文件；

计算步骤：基于上述输入文件，在不打开海洋工程设计软件界面的前提下利用海洋工程设计软件直接进行海上风电基础设计所需量的计算；