摘 要：海上風(fēng)電機(jī)組安裝主要包括多船舶聯(lián)合施工、單船自運(yùn)輸安裝施工兩種方式。海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)中，風(fēng)電機(jī)組安裝施工費(fèi)用占有較大比重，進(jìn)行整體施工規(guī)劃分析可以為宏觀決策提供量化依據(jù)。鑒于此，采用離散數(shù)值分析模擬技術(shù)，以實(shí)際工程項(xiàng)目施工限制條件和風(fēng)浪流數(shù)據(jù)為計(jì)算參數(shù)，對(duì)項(xiàng)目總工期和怠機(jī)時(shí)長(zhǎng)等進(jìn)行數(shù)值模擬，以比較上述兩種模式的施工效率優(yōu)劣。結(jié)果表明，相對(duì)航行距離在359.26 km前，單船模式施工累計(jì)耗時(shí)高于多船模式，超過(guò)該距離后，多船模式逐漸高于單船模式；多船模式怠機(jī)抵抗性能整體上優(yōu)于單船模式。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)模擬；海上風(fēng)電機(jī)組；施工設(shè)備；整體施工規(guī)劃；船機(jī)利用率

中圖分類號(hào)：TV511 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引 言

經(jīng)過(guò)多年政策扶持與商業(yè)化發(fā)展，風(fēng)能于清潔能源建設(shè)中異軍突起［1-2］。在全球能源技術(shù)革新與國(guó)內(nèi)“雙碳”戰(zhàn)略的大背景下，海上風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)建設(shè)方興未艾［3］。海上風(fēng)資源較陸上更豐富、穩(wěn)定，但建設(shè)成本也更高。同尺寸風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安裝成本，海上通常是陸地的2 倍多［4］。有序推進(jìn)海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)的過(guò)程中，將面臨降本增效等一系列考驗(yàn)。一般開發(fā)商的資本金內(nèi)部收益率［5］達(dá)到8%，方可達(dá)成平價(jià)化目標(biāo)［6-7］。為實(shí)現(xiàn)此目標(biāo)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從多個(gè)維度開展了降本優(yōu)化研究，包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組設(shè)計(jì)優(yōu)化［8］、后期運(yùn)維［9］、基礎(chǔ)支撐結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)［10］、附加產(chǎn)品［11］等。

上述優(yōu)化設(shè)想的實(shí)現(xiàn)取決于安裝施工的有效進(jìn)行。通常，建設(shè)成本占海上風(fēng)力發(fā)電總成本比重為60%～80%［12］，建筑安裝成本占建設(shè)成本的比重為29%，風(fēng)電機(jī)組安裝成本占建筑安裝成本的18%，可見風(fēng)電機(jī)組安裝施工成本造價(jià)有較大的優(yōu)化空間。海上風(fēng)電機(jī)組安裝成本受天氣窗口和船舶適應(yīng)性因素影響較大，可造成施工怠機(jī)的天氣因素包括降雨、低溫、能見度、安裝與運(yùn)輸過(guò)程中的波高、風(fēng)速、洋流速（對(duì)船舶操控、動(dòng)力定位、拋錨產(chǎn)生影響）、潮位等［ 13］。為削弱這些怠機(jī)因素對(duì)建設(shè)工期的影響，近年來(lái)風(fēng)電機(jī)組安裝專用船舶加速了迭代升級(jí)。海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組件通常由2～3 段塔筒、1 套機(jī)艙、1 套輪轂、3 支葉片組成，合理進(jìn)行組件的預(yù)組裝也可減弱怠機(jī)因素對(duì)施工效率的影響［14］。

相較于船機(jī)設(shè)備的性能提升與施工工藝的調(diào)整，對(duì)風(fēng)電機(jī)組安裝的整體施工規(guī)劃也被部分學(xué)者所探討。Typian等［15］嘗試比較了兩種用來(lái)評(píng)估海上風(fēng)電機(jī)組安裝可作業(yè)窗口與怠機(jī)時(shí)長(zhǎng)的方法，一種方法是基于蒙特卡羅算法的數(shù)值模擬，另一種是基于馬爾可夫理論的概率分布分析，貢獻(xiàn)了2 種方法的Matlab 代碼。結(jié)果表明馬爾可夫理論可更便于施加環(huán)境限制條件；Scholz 等［16］基于的數(shù)學(xué)模型，使用天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)，擬計(jì)算出最佳船舶施工調(diào)度計(jì)劃表，從而優(yōu)化出運(yùn)碼頭風(fēng)電機(jī)組的組件供貨安排；Lütjen 等［17］的數(shù)學(xué)模型考慮了不同風(fēng)電機(jī)組的組件供貨商碼頭對(duì)擬建設(shè)風(fēng)場(chǎng)出運(yùn)碼頭間的供貨關(guān)系，以及出運(yùn)碼頭儲(chǔ)貨量對(duì)海上風(fēng)場(chǎng)施工建設(shè)的動(dòng)態(tài)關(guān)系；Abderrahim 等提出海上風(fēng)電場(chǎng)的總體安裝規(guī)劃問(wèn)題，通過(guò)構(gòu)建數(shù)學(xué)模型生成一個(gè)評(píng)估中期規(guī)劃表，使用該該表減少給定項(xiàng)目的總成本［18］；Tomas 等［19］將中長(zhǎng)期環(huán)境數(shù)據(jù)輸入水動(dòng)力軟件，統(tǒng)計(jì)船機(jī)設(shè)備在風(fēng)電機(jī)組安裝各施工步驟中的不收斂概率，以此作為時(shí)域環(huán)境數(shù)據(jù)的修正系數(shù)，進(jìn)而評(píng)估施工天氣窗口；Venkitachalam［20］對(duì)風(fēng)場(chǎng)海底電纜的施工安裝過(guò)程進(jìn)行了施工規(guī)劃模擬，為提高模擬的真實(shí)性，在模型中加入具有不確定性的變量，并研究這些變量對(duì)安裝過(guò)程的影響。

綜上，對(duì)海上風(fēng)電場(chǎng)施工規(guī)劃模擬的研究經(jīng)歷了從構(gòu)建數(shù)學(xué)模型到使用商用數(shù)值模擬軟件的探索，力求更準(zhǔn)確評(píng)估具有隨機(jī)性的影響因素和動(dòng)態(tài)施工過(guò)程對(duì)長(zhǎng)期整體性施工工期的影響。國(guó)內(nèi)海上風(fēng)電場(chǎng)建設(shè)雖然如火如荼，然而還少有從該領(lǐng)域展開系統(tǒng)性研究。開展海上風(fēng)電機(jī)組安裝施工規(guī)劃模擬研究有助于為建設(shè)單位在項(xiàng)目開發(fā)前的宏觀決策提供量化的數(shù)據(jù)支撐。本文梳理海上施工關(guān)鍵步驟的相互關(guān)聯(lián)邏輯以及施工工藝限制條件，調(diào)研各類安裝船舶的性能以及風(fēng)場(chǎng)天氣條件。通過(guò)施工規(guī)劃模擬，評(píng)估不同海上作業(yè)船舶組合在各施工內(nèi)容和過(guò)程中受特定風(fēng)場(chǎng)天氣影響產(chǎn)生待機(jī)的總體情況和概率，實(shí)現(xiàn)海上風(fēng)電場(chǎng)施工船組的合理配置，降低項(xiàng)目海上施工天氣待機(jī)風(fēng)險(xiǎn)，提高整體施工效率。

1 研究方法

基于離散數(shù)值分析模擬技術(shù)對(duì)海上風(fēng)場(chǎng)的建設(shè)施工進(jìn)行數(shù)值建模分析，計(jì)算海上風(fēng)電機(jī)組安裝的施工效率與建安成本。使用UWiSE ML 語(yǔ)言對(duì)施工工藝流程進(jìn)行描述和建模，如圖1 所示。

區(qū)別于C++、Python 等文本化的編程形式，UWiSE ML 是一種圖像化編程語(yǔ)言。其中，作為基本編程單元的Block（邏輯塊）是一種“積木式”函數(shù)，不同的Block（邏輯塊）功能不同。邏輯塊內(nèi)除定義各自功能屬性的信息外，還可定義施工限制條件和施工所需窗口期。

模擬計(jì)算以氣象數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，將施工邏輯流程、限制條件、窗口期等與氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行比較計(jì)算，統(tǒng)計(jì)輸出施工時(shí)效的最值、平均值等，本文取平均值作為特征值進(jìn)行分析。

2 研究?jī)?nèi)容

國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的海上風(fēng)電機(jī)組安裝，主作業(yè)船一般只進(jìn)行起重吊裝作業(yè)，組件的補(bǔ)給運(yùn)輸任務(wù)由自航運(yùn)輸駁船執(zhí)行。新一代風(fēng)電機(jī)組安裝船在具備自升能力的同時(shí)亦擁有自航能力，甲板面積也有較大拓展，能自行攜帶多臺(tái)套風(fēng)電機(jī)組安裝組件，無(wú)需補(bǔ)給運(yùn)輸船的支持。單船作業(yè)可減少海上船舶資源的需求數(shù)量和調(diào)度頻次。同時(shí)風(fēng)電機(jī)組部件都從同一固定的船甲板起吊，可使起重倒駁不受海況限制。當(dāng)然這類新型自升式風(fēng)電機(jī)組安裝平臺(tái)船在建造和運(yùn)維成本方面也會(huì)相應(yīng)增加，是否適合項(xiàng)目條件，還需綜合考慮風(fēng)電機(jī)組的組件供貨能力、出運(yùn)碼頭到風(fēng)場(chǎng)的航行距離、海上天氣條件、碼頭水深條件、輔助船舶市場(chǎng)情況等因素。本研究以中國(guó)南方沿海某風(fēng)場(chǎng)為例，該海上風(fēng)電場(chǎng)包括114 臺(tái)10 MW 風(fēng)電機(jī)組，水深10～20 m，出運(yùn)碼頭距離錨地3.86 km，由錨地沿航道線至該風(fēng)場(chǎng)近岸點(diǎn)機(jī)位的航行距離為30 km。獲取該風(fēng)場(chǎng)2011—2020 年10 a 的歷史環(huán)境數(shù)據(jù)，比較兩種風(fēng)電機(jī)組安裝模式的施工時(shí)效。

2.1 工況設(shè)計(jì)與模型構(gòu)建

考慮兩種施工模式，第1 種為新式的單船施工法，使用一條自航自升式風(fēng)電機(jī)組安裝船，運(yùn)輸并安裝風(fēng)電機(jī)組的組件，每船次運(yùn)輸4 臺(tái)套。塔筒采取立式儲(chǔ)運(yùn)方式，葉片在安裝海域采取單葉片式吊裝，其中機(jī)艙和輪轂在出運(yùn)碼頭預(yù)組裝，不占用海上吊裝時(shí)間。第2 種模式為傳統(tǒng)的多種船舶聯(lián)合施工法，3 條作業(yè)線同時(shí)進(jìn)行，在相應(yīng)的施工節(jié)點(diǎn)互有交叉。采用1 條非自航自升式安裝船在海上負(fù)責(zé)風(fēng)電機(jī)組的組件吊裝，1 條自航駁船負(fù)責(zé)運(yùn)輸塔筒（臥式儲(chǔ)運(yùn)）、機(jī)艙、輪轂等組件，1 條自航駁船負(fù)責(zé)運(yùn)輸葉片。運(yùn)輸船每船次運(yùn)輸1 臺(tái)套風(fēng)電機(jī)組組件，風(fēng)電機(jī)組安裝船將組件過(guò)駁到自身甲板后再擇機(jī)進(jìn)行吊裝作業(yè)。

風(fēng)場(chǎng)離岸距離是上述兩種施工模式的重要影響因素，因此將船舶相對(duì)航行距離列為研究變量。定義航行距離為船舶由錨地到風(fēng)場(chǎng)近岸機(jī)位點(diǎn)的航線長(zhǎng)度，相對(duì)航行距離即航行距離與初始工況實(shí)際航行距離的差值。選擇30 km 作為距離梯度，工況設(shè)計(jì)如表1 所示。

為表述方便，在后文的分析中，將“多船-三葉片-塔筒臥式運(yùn)輸”模型簡(jiǎn)稱為多船模型，將“單船-單葉片-塔筒立式運(yùn)輸”簡(jiǎn)稱為單船模型。

如圖2 所示，為多船施工模型邏輯程序運(yùn)行示意圖。整個(gè)施工分為3 部分，風(fēng)電機(jī)組安裝船作業(yè)線、塔筒運(yùn)輸船作業(yè)線和葉片運(yùn)輸船作業(yè)線3 條作業(yè)線獨(dú)立循環(huán)且相互交叉影響。3 條作業(yè)線同時(shí)開始、同步進(jìn)行，對(duì)于風(fēng)電機(jī)組安裝船作業(yè)線，首先是對(duì)風(fēng)電機(jī)組安裝船進(jìn)行動(dòng)員Ⅰ，動(dòng)員完成后按照1→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→12→13→14→15→1 的步驟順序迭代循環(huán)，迭代114 次后執(zhí)行步驟Ⅱ，對(duì)風(fēng)電機(jī)組安裝船進(jìn)行復(fù)員返港。對(duì)于塔筒運(yùn)輸船，按照A→B→C→D→E→F→G→H→I→J→K→L→M→N→O→P→A 的步驟順序迭代循環(huán)114 次。對(duì)于葉片運(yùn)輸船，按照a→b→c→d →e→f→g→h→i→j→k→a 的步驟順序迭代循環(huán)114 次。其中，風(fēng)電機(jī)組安裝船停靠在機(jī)位點(diǎn)后，需要敷設(shè)電纜并進(jìn)行人員流動(dòng)，將棧橋橫亙于船體和機(jī)位點(diǎn)基礎(chǔ)之間，稱該操作步驟為“棧橋準(zhǔn)備”。

值得注意的是，3 個(gè)循環(huán)存在交叉。風(fēng)電機(jī)組安裝船循環(huán)的程序中，步驟5 的執(zhí)行需要步驟4 和步驟I 全部執(zhí)行結(jié)束；步驟6 的執(zhí)行需要步驟5 和步驟N 全部執(zhí)行結(jié)束；步驟11 的執(zhí)行需要步驟10 和步驟i 全部結(jié)束作為開始條件。

塔筒運(yùn)輸船循環(huán)的程序中，步驟I 的執(zhí)行需要步驟H 和步驟3 全部結(jié)束作為開始條件；步驟J 的執(zhí)行需要步驟I 和步驟5 全部結(jié)束作為開始條件； 步驟O 的執(zhí)行需要步驟N和步驟6 全部結(jié)束作為開始條件。

葉片運(yùn)輸船循環(huán)的程序中，步驟a 的執(zhí)行需要步驟k 和步驟G 全部結(jié)束作為開始條件；步驟g 的執(zhí)行需要步驟O 和步驟f 全部結(jié)束作為開始條件；步驟h 的執(zhí)行需要步驟g 和步驟10 全部結(jié)束作為開始條件。如圖3 所示，為單船施工模型邏輯程序運(yùn)行示意圖。單船施工模型程序包括3 部分，航行運(yùn)輸（圖3 中步驟1、8、9）、碼頭裝貨（圖3 中步驟2～7）和現(xiàn)場(chǎng)安裝（圖3 中步驟10～22）。風(fēng)電機(jī)組安裝船初始駐留位置為錨地，在接到動(dòng)員指令后進(jìn)駐出運(yùn)碼頭裝載風(fēng)電機(jī)組的組件，即執(zhí)行步驟1；風(fēng)電機(jī)組安裝船按照步驟2～7 的循環(huán)順序裝載N 套風(fēng)電機(jī)組組件（本文設(shè)定為裝載4 臺(tái)套）；在裝載完成4 臺(tái)套風(fēng)電機(jī)組組件后，首先由碼頭駛進(jìn)錨地（執(zhí)行步驟8），而后前往風(fēng)場(chǎng)（執(zhí)行步驟9）。當(dāng)風(fēng)電機(jī)組安裝船到達(dá)風(fēng)場(chǎng)后，按照步驟10～22 的循環(huán)次序依次將儲(chǔ)運(yùn)的4 臺(tái)套風(fēng)電機(jī)組的組件安裝到指定機(jī)位點(diǎn)，而后返回錨地并進(jìn)港，進(jìn)行下一批次的循環(huán)作業(yè)，直到所屬風(fēng)場(chǎng)內(nèi)114 臺(tái)風(fēng)電機(jī)組全部安裝完成，風(fēng)電機(jī)組安裝船返回初始位置，本程序結(jié)束。

2.2 環(huán)境氣象數(shù)據(jù)

本研究意在比較兩種施工模式的施工時(shí)效，因此選擇非預(yù)測(cè)性的歷史氣象環(huán)境數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)年份為2011—2020。表2為中國(guó)沿海某風(fēng)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)10 年間環(huán)境數(shù)據(jù)，有義波高、10 m高風(fēng)速、100 m 高風(fēng)速、洋流速、波周期的統(tǒng)計(jì)參數(shù)，包括最大、最小值、眾數(shù)以及平均值。碼頭內(nèi)環(huán)境數(shù)據(jù)對(duì)施工干擾較小，因此不列入本次概率統(tǒng)計(jì)。

3 數(shù)值結(jié)果分析

選取時(shí)效數(shù)值模擬結(jié)果進(jìn)行分析，具體包括理想天氣情況下的項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)，實(shí)際天氣情況下項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)，實(shí)際天氣情況下項(xiàng)目累計(jì)天氣怠機(jī)時(shí)長(zhǎng)，數(shù)據(jù)詳列于表3。理想情況指不考慮環(huán)境氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行施工模擬，而實(shí)際天氣情況會(huì)考慮環(huán)境氣象數(shù)據(jù)對(duì)工程的影響。為直觀反映計(jì)算結(jié)果，項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)單位選取為“月（本文中的月統(tǒng)一取為30 d，且本文中“月”僅作為計(jì)量使用）”，項(xiàng)目累計(jì)天氣怠機(jī)時(shí)長(zhǎng)選為“小時(shí)”。

由表3 中數(shù)據(jù)可得圖4，圖4 為理想天氣情況下，對(duì)兩種模型項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)的對(duì)比圖。由圖4 可知，單船模型曲線保持恒定斜率呈線性增長(zhǎng)，曲線斜率為0.00857、截距為9.13267。多船模型曲線可分為兩個(gè)階段，第1 階段（相對(duì)航行距離0～150 km）保持小幅度的線性增長(zhǎng)，斜率為0.000333；第2 階段（相對(duì)航行距離180～390 km）呈較大幅度的增長(zhǎng)，且其有與多船模型曲線相交的趨勢(shì)。由表3 中數(shù)據(jù)可得圖5，圖5 為實(shí)際天氣情況下，對(duì)兩種模型項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)的對(duì)比圖?？芍獑未Ｐ团c多船模型曲線在相對(duì)航行距離359.26 km 處相交，對(duì)應(yīng)項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)16.98 月。對(duì)圖5 中的單船模型曲線進(jìn)行線性擬合，得出其線性回歸擬合曲線，如式（1）所示。

T =0.00808d +14.0816 （1）

式中：T—— 單船模型在實(shí)際狀態(tài)下的項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)；d——相對(duì)航行距離。

由公式（1）可知，單船模式在理想與實(shí)際兩種環(huán)境狀態(tài)下項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)曲線的斜率基本相同。與理想狀態(tài)相比，實(shí)際環(huán)境狀態(tài)的曲線向上整體平移了約4.95，即天氣因素對(duì)單船模型施工效率的延時(shí)約為4.95 月。對(duì)于圖5 中的多船模型曲線，與理想狀態(tài)的曲線相比，多船模型實(shí)際狀態(tài)的曲線走勢(shì)發(fā)生了較大改變。在0～330 km 范圍內(nèi)，因變量基本保持線性增加，在330～390 km 范圍則曲線斜率發(fā)生了較大的增長(zhǎng)。

提取圖4 和圖5 中兩種模型的項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)差值，繪制兩種模式的項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)差值，如圖6 所示。其中，定義單船與多船的項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)之差為正值；為簡(jiǎn)化表述，稱實(shí)際情況下的項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)差值為實(shí)際差值，理想情況下的項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)為理想差值。圖6 所示，理想差值曲線總是高于實(shí)際差值曲線。理想差值處于［0.8，2.76］月的閉區(qū)間，實(shí)際差值處于區(qū)間［-0.97，1.31］月，比較兩者，實(shí)際差值的區(qū)間左右端點(diǎn)均小于理想值，其中左端點(diǎn)差值為1.77 月，右端點(diǎn)為1.45 月。其物理意義在于，風(fēng)、浪、流等因素削弱了兩種模式間的時(shí)效差異。實(shí)際差值曲線呈一種波動(dòng)式下降，從相對(duì)航行距離150 km 開始，實(shí)際差值曲線開始徹底回落，至360 km處跌至零點(diǎn)，而后呈負(fù)值遠(yuǎn)離零點(diǎn)。理想差值曲線從相對(duì)航行距離180 km 處開始回落，但在150 km 開始其曲線斜率趨緩于前；180 km 后的理想差值曲線呈近似線性，向零點(diǎn)逼近；以180 km 所在點(diǎn)為理想差值曲線峰值點(diǎn)，則峰后差值曲線的擬合斜率絕對(duì)值要大于峰前曲線。

由以上分析可知，相對(duì)航行距離150 和359.26 km 可將兩種模型施工耗時(shí)分成3 部分，第1 部分，單船模式施工耗時(shí)高于多船模式施工耗時(shí)；第2 部分，多船模式施工耗時(shí)追擊單船模式施工耗時(shí)；第3 部分，多船模式施工耗時(shí)高于單船模式施工耗時(shí)。

由表3 中數(shù)據(jù)可得圖7，圖7 為兩種模型項(xiàng)目累計(jì)天氣怠機(jī)時(shí)長(zhǎng)的對(duì)比圖。由圖7 可知，單船模型曲線總是高于多船模型曲線。多船模型曲線在0～330 km 范圍內(nèi)隨相對(duì)航行距離呈負(fù)相關(guān)，從180 km 開始下降趨勢(shì)大為減緩；在相對(duì)航行距離為330 km 時(shí)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，項(xiàng)目平均累計(jì)怠機(jī)時(shí)長(zhǎng)開始快速增加。單船模型曲線在初期呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，至60 km 處開始回升，達(dá)到150 km 后呈波動(dòng)式下降。具體的，出現(xiàn)了3 次非等周期性波動(dòng)，波動(dòng)幅度呈遞減趨勢(shì)，波動(dòng)峰值依次為3689.46、3558.32、3496.19 h，三者比值為1∶0.96∶0.95。

進(jìn)一步的取待機(jī)累計(jì)耗時(shí)與項(xiàng)目實(shí)際天氣下的累計(jì)耗時(shí)之比，簡(jiǎn)稱待機(jī)比重，繪制曲線如圖8 所示。除多船模型在360 km 處出現(xiàn)反彈外，兩種模型的待機(jī)比重曲線隨相對(duì)航行距離增加呈下降趨勢(shì)。在現(xiàn)有定義域內(nèi)，單船模型待機(jī)比重值域區(qū)間為27.86%～35.97%，多船為13.63%～26.22%，前者與后者左端點(diǎn)差值14.23%，右端點(diǎn)差值為9.75%，單船模型怠機(jī)比重總是高于多船模型，即風(fēng)、浪、流等客觀因素對(duì)單船模型的影響總是要大于多船模型。怠機(jī)比重反映了施工模式的怠機(jī)因素響應(yīng)程度，即對(duì)怠機(jī)因素的抵抗性能。多船模式怠機(jī)抵抗性能整體上優(yōu)于單船模式，這在于多船模型的多作業(yè)面方式而多船模型的怠機(jī)抵抗性能又分為3 個(gè)階段，抗性快速增加，對(duì)應(yīng)定義域0～180 km；抗性緩慢增加，對(duì)應(yīng)定義域180～360 km；抗性快速減少，對(duì)應(yīng)定義域360～390 km。

4 結(jié) 論

本文使用離散數(shù)值分析對(duì)海上風(fēng)電機(jī)組安裝進(jìn)行數(shù)值模擬，對(duì)影響風(fēng)電機(jī)組安裝階段時(shí)效的關(guān)鍵因素進(jìn)行數(shù)值計(jì)算與分析。主要結(jié)論如下：

1）相對(duì)航行距離150 和359.26 km 可將兩種模型施工耗時(shí)分成3 部分，第1 部分，單船模式施工累計(jì)耗時(shí)高于多船；第2 部分，多船模式施工累計(jì)耗時(shí)快速追趕單船模式；第3部分，多船模式施工累計(jì)耗時(shí)高于單船模式，相交處對(duì)應(yīng)的項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)為16.98 月。

2）對(duì)單船模型理想狀態(tài)下項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)與實(shí)際狀態(tài)下項(xiàng)目累計(jì)耗時(shí)曲線進(jìn)行擬合對(duì)比，其斜率基本相同，曲線向上整體平移了約4.95，即天氣因素對(duì)單船模型施工效率的延時(shí)約為4.95 月。

3）單船模型天氣怠機(jī)時(shí)長(zhǎng)曲線的自變量與因變量在初期呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)趨勢(shì)，至60 km 處開始回升，達(dá)到150 km 后呈波動(dòng)式下降，但整體上下降值較小，曲線極差為242.1 h，與值域平均值相比僅為6.8%。

4）多船模式怠機(jī)抵抗性能整體上優(yōu)于單船模式，多船模型的怠機(jī)抵抗性能可以按相對(duì)航行距離劃分為3 個(gè)階段，抗性快速增加階段，對(duì)應(yīng)相對(duì)航行距離0～180 km；抗性緩慢增加，對(duì)應(yīng)相對(duì)航行距離180～360 km；抗性快速減少，對(duì)應(yīng)相對(duì)航行距離360～390 km。

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