Análisis de Amarre de un Parque Eólico Flotante de Doble Espárrago con una Línea Compartida

Resumen Los parques eólicos con líneas de amarre compartidas tienen el potencial de reducir los costos de amarre. Sin embargo, tales parques eólicos pueden encontrar dinámicas de sistema complejas debido a que las turbinas eólicas adyacentes están acopladas. Este artículo presenta un análisis del sistema de amarre compartido con un enfoque en los períodos naturales del sistema. Primero aplicamos el método de Irvine para modelar tanto la línea compartida como las dos líneas simples de dos segmentos. Se propone el método de superficie de respuesta para reemplazar las iteraciones de las ecuaciones de catenaria de las líneas simples, y se presenta un diseño de línea simple realista para OC3 Hywind. Luego, se realizan la linealización del sistema y el análisis de valores propios para el parque eólico compuesto por dos turbinas eólicas flotantes de espárrago, una línea compartida y cuatro líneas simples. Los períodos naturales obtenidos y los modos naturales se verifican mediante pruebas numéricas de decaimiento libre. Finalmente, se realiza un estudio de sensibilidad para investigar la influencia de las propiedades de amarre. Se encuentra que la línea compartida tiene una influencia significativa en los períodos naturales en los modos de balanceo y cabeceo. Los períodos naturales en los modos de balanceo y cabeceo también son los más sensibles a las variaciones de las propiedades de amarre. Se identifican dos modos propios de balanceo, y el período natural de balanceo más bajo varía entre 23 s y 88 s en el estudio de sensibilidad. El método de análisis presentado puede ser utilizado para identificar períodos naturales críticos en la etapa de diseño preliminar de sistemas de amarre compartidos.