[實(shí)用新型]浮動式風(fēng)機(jī)系泊系統(tǒng)、海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520084302.1
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN204436705U
• 公開（公告）日: 2015-07-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李榮富
• 申請（專利權(quán)）人: 新疆金風(fēng)科技股份有限公司
• 主分類號: F03D11/04
• 分類號: F03D11/04;B63B21/50
• 代理公司: 北京金律言科知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11461
• 代理人: 逯博;楊移

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種浮動式風(fēng)機(jī)系泊系統(tǒng)、海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在50米以上深海區(qū)域，可開發(fā)利用的風(fēng)資源更多更優(yōu)質(zhì)，市場前景也更廣闊。要開發(fā)這些海域的深海風(fēng)電場，按照目前近海風(fēng)電場普遍采用的各種貫穿樁結(jié)構(gòu)固定在海底的做法將不具備優(yōu)勢，因?yàn)殡S著水深的增加，固定式基礎(chǔ)成本直線上升，固定式海上風(fēng)機(jī)建造運(yùn)維成本比浮動式更高。因此，為了使海上風(fēng)電場的建設(shè)可以向深海區(qū)發(fā)展，需要開發(fā)經(jīng)濟(jì)實(shí)用的浮動式風(fēng)力發(fā)電機(jī)，目前，如何開發(fā)運(yùn)動特性優(yōu)異、結(jié)構(gòu)緊湊、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的浮動式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)及其系泊系統(tǒng)成為開發(fā)浮動式風(fēng)機(jī)最關(guān)鍵的課題。

應(yīng)用于海上風(fēng)電領(lǐng)域的浮動式風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)，承受的載荷不同于傳統(tǒng)的海油工程中的移動式平臺，浮動式海上風(fēng)機(jī)基礎(chǔ)除了承受風(fēng)浪流的聯(lián)合作用外，還要承受風(fēng)機(jī)這一高聳結(jié)構(gòu)運(yùn)行時(shí)所引起的陀螺回轉(zhuǎn)效應(yīng)，傾覆力矩M_x、M_y以及繞垂直軸的扭矩M_z，整個(gè)風(fēng)機(jī)會產(chǎn)生六個(gè)自由度的劇烈運(yùn)動，包括X、Y和Z軸的軸向移動和繞軸的擺動，給風(fēng)機(jī)的變槳和偏航控制系統(tǒng)帶來巨大挑戰(zhàn)，會影響到風(fēng)機(jī)的正常運(yùn)行，影響發(fā)電量，甚至?xí)＜罢麄€(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全性，為控制浮動式風(fēng)機(jī)的運(yùn)動，除了對浮動式基礎(chǔ)自身的運(yùn)動性進(jìn)行提高外，還需要匹配性能優(yōu)異、成本具有競爭力的系泊系統(tǒng)。

現(xiàn)有的浮動式風(fēng)機(jī)所采用的系泊系統(tǒng)都是繼續(xù)沿用了海油工程領(lǐng)域的懸鏈線系泊或者張力腿系泊系統(tǒng)，這些系泊系統(tǒng)的特點(diǎn)是重塊與浮動基礎(chǔ)之間是剛性連接整體上呈一體結(jié)構(gòu)或者重塊內(nèi)置于浮動基礎(chǔ)中，而浮動式基礎(chǔ)(或者浮動基礎(chǔ)與重塊構(gòu)成的整體)再通過纜索直接連接到海底的第四纜索固定部上。

現(xiàn)有技術(shù)的系泊系統(tǒng)具有如下缺陷：整體重心偏高，抗風(fēng)浪能力差，整體穩(wěn)定性差。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)施例的目的在于提供一種浮動式風(fēng)機(jī)系泊系統(tǒng)，以降低整體重心，提高抗風(fēng)浪能力和穩(wěn)定性，提高安全性。

為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型的實(shí)施例提供了一種浮動式風(fēng)機(jī)系泊系統(tǒng)，其包括一個(gè)剛性重塊和浮動基礎(chǔ)，所述浮動基礎(chǔ)上設(shè)置有多個(gè)第一纜索固定部，所述剛性重塊上設(shè)置有多個(gè)第二纜索固定部和多個(gè)第三纜索固定部，所述多個(gè)第一纜索固定部與所述多個(gè)第二纜索固定部通過第一纜索對應(yīng)連接，所述多個(gè)第三纜索固定部通過第二纜索與設(shè)置于海底的第四纜索固定部連接。

進(jìn)一步地，所述第一纜索固定部的數(shù)量至少為三個(gè)，均位于同一第一平面上且位于同一第一圓周上，所述多個(gè)第一纜索固定部均勻分布在所述第一圓周上，

所述第二纜索固定部的數(shù)量與所述第一纜索固定部的數(shù)量相等，均位于同一第二平面上且位于同一第二圓周上，所述多個(gè)第二纜索固定部均勻分布在所述第二圓周上，

在所述第一纜索拉緊且所述浮動基礎(chǔ)和所述剛性重塊呈水平的狀態(tài)下，所述第一圓周的圓心和所述第二圓周的圓心均位于所述浮動基礎(chǔ)的中心軸線上。

進(jìn)一步地，第三纜索固定部的數(shù)量與所述第一纜索固定部和所述第二纜索固定部的數(shù)量相等，多個(gè)所述第三纜索固定部均位于同一第三平面上且位于同一第三圓周上，在所述第一纜索拉緊且所述浮動基礎(chǔ)和所述剛性重塊呈水平的狀態(tài)下，所述第三圓周的圓心位于所述浮動基礎(chǔ)的中心軸線上。

進(jìn)一步地，所述第四纜索固定部的數(shù)量為多個(gè)，與所述第三纜索固定部通過第二纜索對應(yīng)連接，所述第四纜索固定部均位于同一第四平面上且位于同一第四圓周上，在所述第一纜索和所述第二纜索拉緊且所述浮動基礎(chǔ)和所述剛性重塊呈水平的狀態(tài)下，所述第四圓周的圓心位于所述浮動基礎(chǔ)的中心軸線上。

可選地，所述第二纜索與海底呈30-60度角。

進(jìn)一步地，所述第一纜索在張緊狀態(tài)下呈豎直向下狀態(tài)。

進(jìn)一步地，所述第一纜索固定部和所述第二纜索固定部之間連接有多根所述第一纜索，所述多根第一纜索彼此平行。

進(jìn)一步地，多個(gè)所述第二纜索整體上以徑向輻射的形式與所述第四纜索固定部連接。

優(yōu)選地，所述剛性重塊位于所述浮動基礎(chǔ)下方10-20米處。

進(jìn)一步地，所述剛性重塊的重量為所述浮動基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)排水量的25％-35％。

優(yōu)選地，所述浮動基礎(chǔ)在水平面上的投影整體上呈三角形，三角形的三個(gè)頂點(diǎn)處設(shè)置有端部立柱，所述第一纜索固定部位于所述端部立柱上。

進(jìn)一步地，在所述浮動基礎(chǔ)的中心軸線上設(shè)置有中心立柱，所述中心立柱與所述立柱之間通過多根桿件連接在一起。