【邓燕飞 文/图】我国海上风电资源丰富，海上风电开发是实现“双碳”目标的重要路径，其中漂浮式风机是日益受到关注、正在进行工程示范的创新装备。作为浮式风机关键系统的系泊缆，通常由锚链、钢缆等水下柔性结构组成，常年处于复杂载荷状态及恶劣环境之中，人工检查和维修的难度大、成本高，是漂浮式风机运营维护关键风险点。
在此背景下，着眼于实时监测评估漂浮式风机系泊动力响应，保障海上漂浮式风机结构安全稳定运行，哈工大深圳绿能所研究团队依托广东省海洋经济发展（海洋六大产业）专项资金项目“漂浮式风机系泊系统安全监测装置研制与示范应用”，开发了漂浮式风机系泊动态监测数字孪生系统，创新性提出了准静态悬链线方程与机器学习模型融合算法，实现了基于不充分监测数据的系泊动力响应推算与评估分析。
如下图所示，系泊动态监测数字孪生技术建立在五个维度之上，包括：①装备物理及传感系统；②高保真虚拟数字孪生模型；③数据集成及管理系统；④可视化服务系统；⑤系统间的关联规则。
图：系泊动态监测数字孪生技术架构
漂浮式风机系泊动态监测数字孪生系统主要包括以下功能模块：
§ 漂浮式风机浮体及系泊运动监测数据自动处理分析
§ 基于不充分系泊监测数据的系泊张力推算评估
§ 漂浮式风机叶轮、浮体及系泊运动响应动画显示
§ 漂浮式风机系泊监测数据及张力响应结果显示
§ 漂浮式风机系泊动力响应统计信息显示
§ 漂浮式风机系泊动力响应预警功能
§ 漂浮式风机动态监测结果时间定位功能
图：系统界面
本项目研究成果将于今年下半年在南海漂浮式风电平台上开展示范应用。
