[發(fā)明專利]海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010156412.6
• 申請(qǐng)日: 2010-04-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102235011A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-11-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱志松;朱龍彪;徐海黎;嚴(yán)曉照;王恒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號(hào): E02D27/44
• 分類號(hào): E02D27/44;E02D27/52;F03D9/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種海上風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的相關(guān)裝置，尤其涉及一種海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)。?

背景技術(shù)

目前，風(fēng)力機(jī)大都安裝在陸地上，以剛性固定安裝為主，海上風(fēng)電基礎(chǔ)一般安裝在近海區(qū)域，在淺水區(qū)域可以方便建筑物固定于海床的基礎(chǔ)上，在近海區(qū)域，由于受到近海風(fēng)力的限制，發(fā)電功率集中在2-3MW，難以發(fā)展大功率的風(fēng)力發(fā)電裝備，而在深海區(qū)域安裝由于受到水深和建造成本的限制，傳統(tǒng)的固定式剛性基礎(chǔ)難以實(shí)現(xiàn)，而柔性的浮式基礎(chǔ)可以解決風(fēng)電設(shè)備安裝問(wèn)題。?

現(xiàn)有浮式基礎(chǔ)包括張力腿式、深水圓柱式以及三浮箱式等，浮式基礎(chǔ)完全由浮力支撐風(fēng)電機(jī)組的重量，在可接受的限度內(nèi)抑制傾斜、搖晃和法向移動(dòng)。作為高聳結(jié)構(gòu)，風(fēng)力機(jī)由強(qiáng)風(fēng)引起的翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是基礎(chǔ)設(shè)計(jì)首要考慮的問(wèn)題?，F(xiàn)有的浮式基礎(chǔ)大都僅僅通過(guò)錨鏈等方式實(shí)現(xiàn)和海床的垂直柔性連接，對(duì)浮式基礎(chǔ)在海水中作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)限制的很少，對(duì)風(fēng)不準(zhǔn)確，偏航系統(tǒng)往往頻繁啟動(dòng)，傳統(tǒng)的浮式基礎(chǔ)由于不能適時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)及重心位置，也無(wú)法根據(jù)特定海域風(fēng)波特征調(diào)節(jié)振型模態(tài)，從而較難避開(kāi)系統(tǒng)、載荷及其耦合的共振頻率。?

發(fā)明內(nèi)容

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可動(dòng)態(tài)調(diào)整風(fēng)力機(jī)重心位置和諧振頻率，可以減少波浪中基礎(chǔ)整體運(yùn)動(dòng)的不平衡程度、限制繞風(fēng)力機(jī)塔筒軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和基礎(chǔ)的水平移動(dòng)的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)。?

本發(fā)明所述的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)，包括至少一個(gè)柔性浮式基礎(chǔ)，所述柔性浮式基礎(chǔ)包括塔筒和位于塔筒頂部的風(fēng)電機(jī)組，所述風(fēng)電機(jī)組由葉片和齒輪箱組成，葉片和齒輪箱連接，所述塔筒的底端設(shè)置有平衡箱，在所述塔筒的下部且位于塔筒的周邊均勻布置有多個(gè)浮筒，每個(gè)浮筒都通過(guò)幅桿與塔筒的側(cè)部連接，所述浮筒的底部通過(guò)錨鏈與固定在海床上的錨碇連接。?

本發(fā)明所述的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)，所述每?jī)蓚€(gè)柔性浮式基礎(chǔ)之間可通?過(guò)設(shè)置在浮筒上的彈性細(xì)纜實(shí)現(xiàn)橫向水平連接。?

本發(fā)明所述的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)，所述多個(gè)柔性浮式基礎(chǔ)之間的距離為本海域波浪半波長(zhǎng)的奇數(shù)倍。?

本發(fā)明所述的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)，所述塔筒和浮筒之間對(duì)應(yīng)設(shè)置有多根斜撐。?

本發(fā)明所述的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)，所述斜撐位于所述幅桿的上部。?

本發(fā)明所述的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)，所述幅桿為空心管狀結(jié)構(gòu)。?

本發(fā)明所述的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)，所述平衡箱內(nèi)裝有高密度配重鐵砂。?

本發(fā)明所述的海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)，所述塔筒下部的周邊均勻布置的浮筒的數(shù)量為3個(gè)。?

本發(fā)明海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)的有益效果為：本發(fā)明可動(dòng)態(tài)調(diào)整基礎(chǔ)及整機(jī)的重心和振動(dòng)頻率，適應(yīng)不同海域風(fēng)波載荷特征；通過(guò)多體橫向連接后可提高整體運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性，限制基礎(chǔ)繞塔筒軸心自轉(zhuǎn)和水平移動(dòng)。?

浮筒中充滿空氣，提供風(fēng)電機(jī)組所需支撐浮力，幅桿為空心管狀結(jié)構(gòu)，可提供橫向剛性連接并傳遞支撐浮力，斜撐可克服垂直剛度不足，減少基礎(chǔ)變形，輔助承受翻轉(zhuǎn)力矩。?

平衡箱設(shè)計(jì)為位于塔筒下方，起配重作用，針對(duì)不同海域載荷特征，其中可灌入不同密度和重量的鐵砂(密度為7000Kg/m3左右)，獲得系統(tǒng)動(dòng)態(tài)的諧振頻率，同時(shí)，平衡箱降低基礎(chǔ)和風(fēng)電機(jī)組的重心，發(fā)生搖晃和傾斜后，由于平衡箱在水下的粘滯阻力和低重心，有效提高定傾中心，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定平衡，是本發(fā)明防翻轉(zhuǎn)的主要手段。?

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例1中海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)原理圖；?

圖2是沿圖1中A-A側(cè)的俯視圖；?

圖3是本發(fā)明實(shí)施例2中海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)的結(jié)構(gòu)原理圖。?

圖中：?

1、海床；2、錨碇；3、錨鏈；4、浮筒；5、水面；6、葉片；7、齒輪箱；8、塔筒；9、斜撐；10、輻桿；11、平衡箱；12、彈性系纜；13、風(fēng)電機(jī)組。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合說(shuō)明書(shū)附圖對(duì)本發(fā)明海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組柔性浮式基礎(chǔ)作進(jìn)一步說(shuō)明。?

實(shí)施例1?