近日，国家能源局综合司公示了第四批能源领域首台（套）重大技术装备名单，三峡上海院作为第一完成单位牵头研制的“大型海上风电一体化数值仿真设计软件”入选。该软件打破了国外软件在国内市场的垄断局面，按下我国海上风电领域软件国产化替代“加速键”。
随着“双碳”战略持续推进，我国海上风电产业稳步增长，然而，我国海上风电领域国外工业软件市场占有率接近100%，核心工具长期被国外垄断。三峡上海院摒弃国外开源软件的二次开发路线，依托国家重大科技攻关项目，基于海上风电耦合复杂多体动力特性，以及多学科交叉复杂性，搭建海上风电空气动力-水动力-结构动力统一控制方程。同时，从增加载荷精度、提高计算效率、简化设计流程等方面建立创新数值分析方法，搭建基于统一模型的一体化软件架构，实现从基础理论-底层代码-软件架构的全自主研发，形成我国首个完全自主知识产权大型海上风电一体化数值仿真工业设计软件——HyphoonSIM®，有效支持我国海上风电领域软件国产化替代需求。
▲ HyphoonSIM®软件启动界面
HyphoonSIM®软件可适用于海上风电固定式和漂浮式等多种基础形式的海上风电机组-支撑结构一体化仿真设计，具备复杂风-浪-流载荷准确预报、机组-支撑结构（固定式或漂浮式）多体耦合动力/运动响应分析、结构应力应变精准计算及强度疲劳校核等功能。此外，基于自主研发的一体化软件架构，实现各功能模块间数据自动传递校核，进而支持灵活定义“仿真工作流”开展海上风电“载荷-结构”在统一模型框架下的耦合分析，打破了现有海上风电载荷计算软件及结构校核软件之间的交互壁垒，解决了由于软件及模型偏差而导致的计算缺陷，有效提升设计计算精度及效率。
▲ HyphoonSIM®软件操作界面
HyphoonSIM®软件已通过CNAS及CMA权威第三方专业机构测试，计算结果与国际主流软件差异小于7%、与我国典型海上风电实测数据差异小于13%，在我国首次实现功能及精度全面覆盖及对标国际主流商业软件Bladed、Sesam。经由行业权威专家组成的科技成果评审小组鉴定，软件达到国际领先水平，实现了海上风电设计分析技术自主可控。
目前，HyphoonSIM®软件已成功应用于我国首台漂浮式海上风电“三峡引领号”设计验证，并在阳江沙扒、青洲六期等海上风电场勘测设计中完成技术示范验证，平均降低载荷及工程量不小于10%；在上海交通大学、南京航空航天大学、大连理工大学等10余所高校科研院所完成教学应用及研究测试，率先实现在国家重大工程、重大科研平台、海上风电全产业链应用推广，实现产-学-研-用全覆盖。
来源：三峡上海院
