系泊系统对波能发电装置动力响应的影响

连宇顺，张斌，郑金海，刘海笑，马刚

1 河海大学 海岸灾害及防护教育部重点实验室，江苏 南京 210098

2 河海大学 港口海岸与近海工程学院，江苏 南京 210098

3 天津大学 水利工程仿真与安全国家重点实验室，天津 300072

4 哈尔滨工程大学 烟台研究院，山东 烟台 265501

0 引 言

浮式海洋能源转换装置包括了波能发电装置（WEC），浮式海上风机和潮流能发电装置等，需要采用系泊系统保持在设定位置[1-2]。系泊系统是确保浮式海洋能源装转换装置在恶劣环境下安全运行的关键组件，其一旦失效，将会导致海洋能源转换装置产生巨大的损失[2]。因此，需要研究海洋能源转换装置的系泊响应。

为了设计安全可靠的系泊系统，有大量学者针对海洋能源转换装置的系泊问题，开展了诸多研究。Johanning等[3]给出了波能发电装置的系泊设计方法，并发现设计标准会影响系泊系统的刚度，进而影响系泊系统和 波能发电装置整体结构的纵荡固有频率。此外，Johanning等[4]还研究了波能发电装置中单根锚链的阻尼性能，认为锚链的阻尼会影响浮式波能发电装置的动力性能。Fitzgerald等[5]研究了系缆对圆柱形波能发电装置动力响应的影响。Cerveira等[6]评估了锚链系泊系统对波能发电装置动力响应和发电性能的影响。Zanuttigh等[7]发现对于某一特定的波能发电装置，采用单点式系泊系统比采用分散式系泊系统可以产生更大的波能发电效率。Bosma等[8]采用Ansys AQWA软件模拟了振荡水柱式波能发电装置的锚链系泊响应。Gullaksen[9]针对某波能发电装置，开发了平面解析模型，以描述波能发电装置的流固耦合效应。Casaubieilh等[10]研究了海蛇式波能发电装置的系泊响应，发现绷紧式系泊系统的系缆张力、锚固张力和波能发电装置的偏移要比悬链式的小。Harnois等[11]对一波能发电装置开展了水槽模型试验和数值模拟，采用了尼龙缆绳进行悬链式系泊，研究了该波能发电装置的系泊响应。Flory等[12]针对海洋能源转换装置，提出采用尼龙缆绳作为系缆，并认为该系泊系统具有足够的强度和可靠性。Paredes等[13]确定了波能发电装置性能的影响因素，包括系泊缆绳参数、浮体运动模态和海洋环境。Palm等[14]给出了锚泊波能发电装置的计算流体动力学（CFD）模拟方法，但尚未模拟其波能摄取能力。Shi等[15]建立了理论模型来评估垂荡浮子式波能发电装置的波能摄取能力。Folley[16]综述了波能发电装置的数值模拟技术，分别介绍了线性、非线性势流理论和CFD。Davidson等[17]综述了波能发电装置系泊系统的数学模型，并认为在进行数值模拟时，需要考虑系泊系统对波能发电装置动力响应的影响。Sergiienko等[18]认为对垂荡浮子式波能发电装置而言，采用3根系缆比单根系缆具有更好的波能摄取能力。Barrera等[19]开展了浮式海洋能源装置的系泊试验，发现系缆张力和形态受悬链的重量、系缆顶部导缆孔的位移、波流耦合载荷和海底摩擦力的影响。

值得注意的是，为了提升整个工程界在波能发电装置方面的设计能力，美国国家可再生能源实验室（NREL)和桑迪亚国家实验室（SNL）共同研发了开源的波能发电装置模拟器（WEC-Sim）软件[20]。WEC-Sim软 件 基 于MATLAB/Simulink软件中的多体运动学模型，采用势流理论，建立水动力响应分析方法。在WEC-Sim软件中，非线性响应研究涉及了波浪非线性、系泊系统和波能摄取（power take-off, PTO）控制装置的非线性响应。目前，WEC-Sim软件仍在不断升级中，以期能够更准确地模拟波能发电装置的非线性响应。

Yu等[21-23]提出了时域模拟技术，并建立了波能摄取装置的数值模型，以评估波能发电装置的波能摄取效率。Ruehl等[24-26]使用了浮式振荡纵荡式波能发电装置（FOSWEC）和点吸式波能发电装置的实验数据，验证了WEC-Sim计算结果的准确性。Lawson等[27-29]综述了WEC-Sim的研发进程，并介绍了WEC-Sim软件中计算瞬时非线性浮力和Froude-Krylov力的方法。Tom等[30-31]提出采用状态空间形式表示波浪激励力的辐射项，以提高WEC-Sim的计算效率。Bosma等[32-33]针对波能发电装置，开展了缩比模型试验和数值模拟，发现系泊系统会影响波能发电装置的产电量、生存能力和造价成本。So等[34-35]介绍了PTO模拟器的发展，并采用SeaRay型波能发电装置的试验结果验证了该模拟器的可靠性。Yim等[36]介绍了如何在WEC-Sim软件中考虑波浪非线性效应和波能摄取装置的非线性响应。

以上这些技术耦合了波能转换装置的动力响应和波能摄取装置，但尚未考虑系泊系统的影响。为了使WEC-Sim软件可以开展系泊响应分析，WEC-Sim软件耦合了系泊分析模块MoorDyn。其中，MoorDyn有限元模型是基于集中质量法建立的。Hall等[37]采用MoorDyn有限元模型，模拟了浮式风机的试验结果，并验证了MoorDyn模型计算结果的合理性和准确性。Sirnivas等[38]开发了WEC-Sim和MoorDyn软件的耦合算法，并用现有的波能发电装置的数值和试验结果，验证了算法的准确性。

虽然国内外已开展了不少关于波能发电装置的系泊研究，然而，使用WEC-Sim软件开展不同系缆材料对点吸式波能发电装置动力响应的研究仍较少，这可能是因目前纤维缆绳尚未广泛应用于浮式波能发电装置的系泊工程。值得注意的是，在波能发电装置系泊工程中使用纤维缆作为主体系缆，有助于建立造价合理、性能高效的系泊系统[2]。本文将以点吸式波能发电装置为研究对象，采用WEC-Sim和MoorDyn开源代码设计两类系泊系统，一类采用锚链，另一类采用锚链和聚酯缆绳所组成的混合缆。通过研究不同系泊系统对波能发电装置的波能摄取能力和定位性能的影响，以期将聚酯缆绳更合理、高效地应用于波能发电装置的系泊工程。目前的研究基于WEC-Sim和MoorDyn软件，并结合纤维缆绳的材料特性，这有助于合理设计波能发电装置的系泊系统。

1 点吸式波能发电装置

国内外学者已设计有多种类型的波能发电装置[1]。其中，美国能源部资助研究了两刚体点吸式波能发电装置的试验研究，该试验结果已广泛应用于数值模型的验证。该两刚体点吸式波能转换装置主要包含上部浮体（刚体1）和Spar式底板（刚体2），如图1所示。该装置主要通过浮子的垂荡（升沉）运动来摄取波能。浮子沿着立柱的竖直轴进行上、下振荡。立柱的底板约在水面以下35 m处。两刚体点吸式波能发电装置的立柱上装有液压动力转换链（hydraulic power conversion chain）。当浮子的振荡速度和波浪激励力同相位时，该点吸式波能发电装置具有最佳的波能捕获效率[1]。此外，可以采用系泊系统来保证此波能发电装置定位于设定的位置。在本文中，旨在利用WEC-Sim软件研究系泊系统对波能发电装置动力响应的影响。

图1 两刚体点吸式波能发电装置[1]Fig.1 Two-body floating point absorber[1]

2 WEC-Sim软件的理论基础

WEC-Sim开源软件可以用于波能发电装置的前期设计。WEC-Sim软件中波能发电装置的入射波方向和6个运动自由度（DOF）的定义，如图2所示。假定入射波方向与X轴正方向重合，Z轴正方向为竖直向上方向，Y轴正方向由右手定则确定。定义沿着X轴方向的晃动称为纵荡，沿着Y轴方向的晃动称为横荡，沿着Z轴方向的晃动称为垂荡。定义绕着X轴转动叫横摇，绕着Y轴转动叫纵摇，绕着Z轴转动叫艏摇。

图2 WEC-Sim坐标系Fig.2 Coordinate system of WEC-Sim

WEC-Sim开源软件是基于海洋结构动力学理论（Cummins方程）进行开发的[36,38-39]。波能发电装置的运动方程可以表示为[36]

式中：m为浮体的质量矩阵；A∞为在无穷大频率时的附加质量；X为波能发电装置（平移和旋转）的位移矢量；X¨ 为波能发电装置的（平移和旋转）加速度矢量；Fexc(t) 为 波浪激励力；Frad(t)为由波浪辐射产生的力和扭矩矢量；Fv为流体的黏性力；FME(t)为可以用Morrison公式计算的力和扭矩矢量；FB(t) 为净浮力矢量；FPTO(t)为波能摄取装置的力和扭矩矢量；Fm(t)为由系泊系统产生的力和扭矩矢量。

在式（1）中，波浪激励力Fexc(t)取决于波面抬升和波浪激励的脉冲响应函数fe(t)， 而fe(t)使用复频域的激励力fe(iw)变换而得。波浪辐射力Frad(t)取决于波面抬升和波浪辐射产生的脉冲响应函数fr(t)， 而fr(t)可 以采用频域的辐射力fr(w)计算而得。此外，可以由边界元软件（AQWA，WAMIT和NEMOH）计算水动力系数（包括波浪激励的脉冲响应函数、波浪辐射产生的脉冲响应函数和附加质量系数）。使用边界元软件时，需要输入波能发电装置的几何结构信息。其中，FPTO(t)采用Matlab的Simulink工具箱模拟。波能摄取装置模型可以描述波能摄取装置的力和瞬时吸收的能量。两刚体垂荡所形成的点吸式波能发电装置，可以通过假定波能摄取装置由弹簧和阻尼器模型组成，则FPTO(t)可以写为

式中：KPTO为 波能摄取装置的刚度系数；CPTO为波能摄取装置的阻尼系数；Zrel为两刚体（浮子和Spar式底板）相对垂荡运动的位移；z˙rel为两刚体相对垂荡运动的速度。此外，波能摄取装置瞬时吸收能量PPTO可描述为

综上可知，式（1）用于描述海洋结构动力学理论（Cummins方程），该控制方程的诸多因素，可以通过WEC-Sim软件和MoorDyn的系泊模块进行综合考虑。因此，这将使得WEC-Sim软件可以考虑波能发电装置的几何结构信息、波浪要素、结构水动力系数、波能摄取装置、系泊设施。

具体实施流程为：首先构建波能发电装置的几何结构模型；然后通过水动力软件（AQWA，WAMIT或NEMOH）获得式（1）所需的水动力系数（包括波浪激励的脉冲响应函数、波浪辐射产生的脉冲响应函数和附加质量系数）；在此基础上，通过输入相应的波浪载荷η(t)，使WEC-Sim软件可以考虑海洋环境载荷；通过MoorDyn软件输入Fm(t)，使WEC-Sim软件可以反映Cummins方程中的系泊力；通过Matlab软件中的Simulink工具中的PTO仿真模块提供波能摄取装置的FPTO(t)，从而使得WEC-Sim软件可以反映Cummins方程中的PTO载荷。这说明WEC-Sim软件可以将整个控制方程的各因素都考虑进来，更易于构建和设计波能发电装置。WEC-Sim软件结构框架如图3所示[24]，其详细描述了在WEC-Sim软件中如何考虑式（1）中的各个因素。

图3 WEC-Sim软件结构[24]Fig.3 WEC-Sim structure [24]

值得注意的是，Fm(t)通过开源软件Moor-Dyn计算得到。MoorDyn系泊软件采用集中质量法构建系缆的有限元模型[37]，将每根系缆分割成等长的单元，单元间通过节点连接，系缆的重量集中在节点上。利用MoorDyn软件可以得到系缆的净浮力、系缆和海床的接触力、系缆的轴向刚度（杨氏模量）、系缆材料的阻尼性能、附加质量、拖曳力和系缆组分的浮标连接点。此外，MoorDyn软件可以设置不同的系缆材料性能。在本研究中，通过在MoorDyn软件中设计不同系缆，在WEC-Sim软件中建立波能发电装置的数值模型，以探究系泊系统对波能发电装置动力响应的影响。

3 波能发电装置系泊系统的数值模拟

3.1 波能发电装置的数值模型

在本研究中，以安装于70 m水深处的两刚体点吸式波能发电装置为研究对象，如图1所示。该波能发电装置的主要尺寸和参数，如表1所示。

表1 两刚体点吸式波能发电装置的主要参数Table 1 Main particulars of the two-body floating point absorber

通过使用水动力分析软件NEMOH可以获得水动力系数。这主要包括附加质量系数、辐射阻尼、辐射脉冲响应函数、波浪激励的脉冲响应函数、波浪激励力幅值和相位。根据已有的试验研究结果[22,38]，在建立波能摄取装置模型时，KPTO设为0，而CPTO设为1 200 kN/m。

3.2 波能发电装置的系泊构型

为了使波能发电装置系泊系统更加合理高效，有学者建议使用纤维缆绳作为主体系缆[2]。然而，纤维缆绳具有复杂的非线性能，包括蠕变性能[40-42]、疲劳性能[43]、载荷历程效应[44]、动刚度效应[45-46]和材料阻尼[47-49]。因此，探究系泊系统对波能发电装置中动力响应的影响，需要准确选择系缆材料参数，包括材料密度、阻尼系数、刚度、拖曳系数和附加质量系数等。在本研究中，系泊系统主要由3根系缆组成。设置了两类由不同系缆构建的系泊系统，其中一类系缆是使用R4k4 studlink锚链和浮标构成的锚链系泊构型，如图4所示；另一类系缆是使用R4k4 studlink锚链、沉子(重块)、聚酯缆绳和浮标构成的混合缆系泊构型，如图5所示。导缆孔位置即系泊力施加在浮体上的位置，因此需要指明具体的导缆孔位置。本文采用Neary等[1]开展实验时设置的导缆孔位置，系缆1～系缆3的导缆孔位置分别为（−3.0，0，−10.0），（1.5，2.598，−10.0），（1.5，−2.598，−10.0）。两类系泊构型的海底锚固点位置相同，其中系缆1的为（−267.0，0，−70.0），系缆2和系缆3的均为（133.5，231.23，−70.00）。系泊构型的剖面示意图如图6所示[1]。混合缆系泊构型采用聚酯缆绳为主体系缆，可降低系缆总体重量和增加系缆的柔度（可伸长量）。而且，聚酯缆绳已广泛应用于浮式海洋油气平台的系泊工程，这可为聚酯缆绳应用于浮式波能发电装置的系泊工程提供参考。

图4 锚链系泊布置Fig.4 Configuration of the chain mooring system

图5 混合缆系泊布置Fig.5 Configuration of the integrated chain-rope mooring system

图6 波能发电装置系泊的剖面示意图[1]Fig.6 Side view of the mooring configuration of WEC[1]

本文中系缆的具体信息包括长度，缆绳直径和缆绳的最小破断强度，如表2和表3所示。锚链系泊构型的锚链参数选取主要依据Sirnivas等[38]的计算文件，而聚酯缆绳参数选取主要参考了法国船级社规范[50]和Orcaflex[51]文件。此处，需明确2类系缆的主要差异是混合缆中采用了聚酯缆绳，而聚酯缆绳的自重、材料阻尼比和刚度有别于锚链。在此，主要考察由2类系缆构成的系泊系统对波能发电装置动力响应的影响。

表2 系缆主要参数Table 2 Main particulars of mooring lines

表3 系缆各组件参数Table 3 Main particulars of components of mooring lines

3.3 环境载荷工况

研究主要考虑波浪载荷，选择正东方向为波浪载荷方向，如图4和图5所示。其中，波浪载荷采用在美国俄勒冈州离岸海域试验场的实测波浪高程，实测时间为360 s，这些波高数据由美国浮标系统采集而得[38]。在数值模拟早期，为了避免出现强瞬态流动，采用了坡函数计算波浪激励力。斜坡函数Rf的表达式为

式中：t为时间；tr为 斜坡时间，设tr=40 s。由此可得数值计算中所用的波浪载荷序列，如图7所示[38]。

图7 工作海况时的波面高度（斜坡时间40 s）[38]Fig.7 Wave surface elevation of an operational sea state when ramp time is 40 s [38]

4 结果和讨论

4.1 波能发电装置的动力响应

基于以上的分析方法，可以获得在常规工作海况下，不同系泊系统的波能发电装置的动力响应。波能发电装置的纵荡、垂荡和纵摇响应如图8和表4所示。

分析图8和表4可以发现，系泊系统中不同系缆对浮子的垂荡和纵摇的影响很小，但是不同系缆对浮子纵荡有影响。其中，混合缆系泊系统的浮子纵荡平均值比锚链系泊系统的多0.001 7 m，这说明混合缆使浮子的纵荡位移增大。

图8 工作海况下2种系泊系统浮子响应的比较Fig.8 Comparison of floater responses between two mooring systems under operational sea state

分析表4和图9(a)可知，波能发电装置Spar式底板的纵荡响应会受到系泊系统的影响。针对Spar式底板的纵荡位移平均值，混合缆系泊系统比锚链系泊系统多0.000 7 m。这表明混合缆系泊系统具有更好的柔性，使得其Spar式底板的纵荡变大。这里，需要注意的是，在波能发电装置发生较大纵荡响应时，其波能发电装置的运行是否安全平稳，这需要通过试验进一步监测，并寻求改善方法。

表4 工作海况下波能发电装置动力响应的统计值Table 4 Statistical data of the WEC under operational seastate

分析表4和图9(b)可知，Spar式底板的垂荡响应也受系泊系统的影响。在工作海况下，针对垂荡位移平均值，混合缆系泊系统比锚链系泊系统多0.083 6 m。这表明混合缆系泊系统的波能发电装置具有更大的垂荡距离。由表4和图9(c)可知，波能发电装置中的浮子和Spar式底板的纵摇转动相同，这是因为浮子是沿着Spar立柱上下浮动，是共轴的。

图9 工作海况下 2种系泊系统Spar式底板的响应比较Fig.9 Comparison of Spar responses between two mooring systems under operational sea state

4.2 波能摄取装置的响应

根据式（2）和式（3）分析波能摄取装置的响应，可得两刚体（浮子和Spar式底板）的相对垂荡位移，两刚体相对垂荡运动速度、FPTO(t)和PPTO。工作海况下波能摄取装置响应的统计值（表5）。针对两刚体（浮子和Spar式底板）的相对垂荡位移，混合缆系泊系统比锚链系泊系统的更大，如表5和图10(a)所示。此外，针对浮子和Spar式底板的相对垂荡速度，2类系泊系统对波能发电装置两组件相对速度的影响可以忽略不计，如表5和图10(b)所示。

图10 工作海况下2种系泊系统中浮子与Spar式底板之间的相对运动比较Fig.10 Comparison of relative motion between floater and Spar body in two mooring systems under operational sea state

表5 工作海况下波能摄取装置响应的统计值Table 5 Statistical data of the PTO response under operational sea state

针对当前的波能摄取装置模型，KPTO和CPTO分别设置为0和1 200 kN/m。因此，根据式（2）和式（3），浮子和Spar式底板的相对位移对波能摄取装置的力和波能摄取曲线没有影响，如图11和图12所示。这表明在当前的KPTO和CPTO取值情况下，系泊系统对该波能发电装置波能摄取响应的影响可以忽略不计。

图11 工作海况下2种系泊系统中浮子与Spar式底板之间的相互作用力( F PTO)比较Fig.11 Comparison of the interaction PTO force (F PTO) between floater and Spar body in two mooring systems under operational sea state

图12 工作海况下2种系泊系统中浮子与Spar式底板之间的瞬时功率(P PTO)比较Fig.12 Comparison of instantaneous power (P PTO) between floater and Spar body in two mooring systems under operational sea state

4.3 系缆张力响应

分析系泊系统在正常工作海况下的系缆张力响应，可以获得不同系泊系统的系缆张力的统计值，如表6所示。此处，系泊锚链的最小破断强度为6 001.31 kN，而聚酯缆绳的最小破断强度为5 880 kN，其中系缆1定义为波浪作用方向为同一方向的系缆，如图4和图5所示。

根据表6中的锚链系泊系统的张力统计值可得，系缆1的张力范围为209.411−151.282=58.129 kN，系缆2和系缆3的张力范围为193.872−160.655=33.217 kN。由此可知，较之于其他系缆，与波浪作用方向相同的系缆1所承受的系缆张力和张力变化范围也更大。

表6 工作海况下2种系泊系统的导缆孔处张力统计值Table 6 Statistical data of line tensions at fairlead in two mooring systems under operational sea state

不同系泊系统中系缆1和系缆2的张力变化分别如图13和图14所示。由图13可知，锚链系泊系统中系缆1的张力比混合缆系泊系统的张力更大，而且前者的变化范围也更大。由图14可知，系缆2也呈现类似系缆1的现象。这表明混合缆系泊系统中的系缆张力比锚链系泊系统中同一位置的小，前者均值仅是后者均值的0.27倍。这是因为全锚链系缆的自重大，而混合缆系泊系统中有210 m采用聚酯缆绳，因此，根据悬链线理论，混合缆导缆孔处的张力会远远小于全锚链系缆的张力。

图13 工作海况下2种系泊系统中系缆1张力的比较Fig.13 Comparison of line tension of cable-1 at fairlead in two mooring systems under operational sea state

图14 工作海况下不同系泊系统中系缆2张力的比较Fig.14 Comparison of line tension of cable-2 at fairlead in two mooring systems under operational sea state

在此基础上，为了探究在波浪重现期为100年的极端海况下2类系泊系统的动力响应，采用Jonswap波浪谱，有义波高H1/3=11.9 m，谱峰周期Tp= 17.1 s, 谱峰升高因子 γ=3.3。经对波浪进行模拟，获得的波面曲线如图15所示，系泊系统的系缆张力响应如图16和图17所示。通过分析模拟结果，获得了系缆张力统计值（表7）。根据表7可得，在全锚链系缆导缆孔处系缆1的平均和最大张力分别是混合缆导缆孔处的4.25倍和10.86倍；在全锚链系缆导缆孔处系缆2的平均张力和最大张力分别是混合缆导缆孔处的4.22倍和9.60倍。由此可知，在此极端海况下，混合缆系泊系统中系缆最大张力值约是锚链系泊系统中的0.1倍。这说明采用混合缆系泊系统可以大大减低系缆在导缆孔处的平均张力和最大载荷。

图15 极端海况下的波面高度（斜坡时间40 s）Fig.15 Wave surface elevation under extreme sea state when ramp time is 40 s

图16 极端海况下2种系泊系统中系缆1张力的比较Fig.16 Comparison of line tension of cable-1 at fairlead in two morring systems under extreme sea state

图17 极端海况下2种系泊系统中系缆2张力的比较Fig.17 Comparison of line tension of cable-2 at fairlead in two morring systems under extreme sea state

表7 极端海况下2种系缆的导缆孔处张力统计值Table 7 Statistics of line tensions at fairlead in two mooring systems under extreme sea state

5 结 论

为了研究系泊系统对波能发电装置动力响应的影响，设计了两种波能发电装置的系泊系统，一种是采用锚链的系泊系统，另一种是采用锚链和纤维缆绳组成的混合缆系泊系统。通过综合使用WEC-Sim，NEMOH 和 MoorDyn软件，对两刚体（浮子和Spar式底板）组成的点吸式波能发电装置开展了动力响应分析，得到如下主要结论：

1） 系泊系统中不同系缆对浮子的垂荡和纵摇的影响很小，但是不同系缆对浮子纵荡有影响，混合缆系泊系统浮子纵荡位移平均值比锚链系泊浮子的多。而且针对Spar式底板的纵荡位移平均值而言，混合缆系泊系统Spar式底板的纵荡位移平均值也比锚链系泊系统的大。这表明混合缆系泊系统具有更好的柔性，这使得混合缆系泊系统波能发电装置的纵荡位移变大。因此，在波能发电装置发生较大纵荡位移时，需要注意其波能发电装置的运行是否安全平稳，这需要通过试验进一步监测，并寻求改善方法。

2） 波能摄取装置响应的影响因素包括3个方面：两刚体(浮子和Spar式底板)的相对垂荡运动的 位移Zrel， 相 对 垂 荡 运 动 的 速 度z˙rel，以及KPTO和CPTO。在工作海况下，混合缆系泊系统Zrel的平均值比锚链系泊的大0.084 m。然而，就z˙rel而言，2类系泊系统近乎相同。因此，在KPTO= 0 和CPTO=1 200 kN/m时，Zrel对波能摄取装置的影响可以消除，系泊系统对该波能摄取响应的影响可以忽略不计。

3） 在工作海况下，混合缆系泊系统系缆的张力比锚链系泊中同一位置处的系缆张力更低。在某一极端海况下，混合缆系泊系统中系缆的最大张力值约是锚链系泊中的0.1倍。由此可见，混合缆系泊可以明显减小系缆导缆孔的张力，使得系泊系统更具有安全可靠性。因此，本文研究分析的结果可以为点吸式波能发电装置的系泊设计提供参考。