深远海风电船DP系统载荷测试报告

一、背景与测试目标

随着海上风电向深远海（离岸＞100公里、水深＞50米）发展，风机大型化（16MW以上）对安装船动力定位（DP）系统的稳定性提出更高要求。本次测试针对某新型自航自升式风电安装船的DP-2级动力定位系统，在模拟深远海复杂工况下验证其动态载荷承受能力、定位精度及能耗效率，确保其在有义波高≤2.5m、流速≤1.5节的海况下安全作业

二、测试环境与方法

模拟工况

海况参数：基于深远海典型环境，设定有义波高2.5m、表层流速1.5节、风速13.8m/s（7级风），模拟南海季风期作业场景

船舶配置：

DP-2级定位系统，配备艏部3×1800kW侧推+艉部3×2000kW全回转推进器；

甲板设计载荷15t/m²，可变载荷11000吨，匹配1600吨绕桩起重机作业状态

测试项目

动态定位精度：通过GPS与声呐定位系统，测量船舶在波浪扰动下的偏移量（目标：≤±1米）；

结构载荷响应：在3000吨全回转起重工况下，监测桩腿应力、船体振动及甲板变形；

能源效率：记录DP系统在持续定位6小时的燃油消耗与Tier III排放数据

三、关键测试结果

定位稳定性

DP系统在模拟海况下维持定位误差≤0.8米，桩腿液压升降机构（长度125米）未出现沉降偏移，满足70米水深作业要求。推进器响应延迟＜2秒，优于DP-2级标准

结构载荷表现

起重机满负荷测试：1600吨主吊在40m幅度作业时，船体横倾角≤1.5°（安全阈值3.5°），桩腿最大应力为材料抗拉强度的62%，符合冗余设计；

抗风浪能力：在9级风（风速20.8m/s）避风工况下，船体加速度≤0.2g，无共振现象

能效与环保性

DP系统连续运行能耗为2500kW·h，SCR处理后氮氧化物排放量低于Tier III限值15%。燃油监测系统显示，相较于传统锚泊定位，DP模式节省燃油12%

四、挑战与解决方案

瞬时过载风险

起重机突加荷载时，DP推进功率骤升导致短时过流。解决方案：优化电力管理系统，增设峰值负载缓冲模块，通过超级电容平滑负荷波动

深水定位信号衰减

水深＞80米时声呐信噪比下降。改进措施：融合北斗差分定位与多普勒雷达，定位误差压缩至±0.5米

五、结论

测试表明，该DP系统可支撑风电船在深远海实现年均200天以上作业窗口期，定位精度、结构强度及能效均达设计指标。未来需进一步提升DP-3级冗余能力，以应对极端海况下风机吊装需求

附：鸣途电力简介

鸣途电力科技专注高端电力检测设备研发，拥有十余年负载测试技术积累，通过ISO9001认证及多项国家科技进步奖。其高精度动态负载箱、船舶电站自动化测试系统广泛应用于深远海风电装备验证，提供从模拟负载到能效优化的全流程解决方案，助力海上清洁能源工程安全高效实施