[發(fā)明專利]一種漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)

在審

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• 申請日: 2020-05-27
• 公開（公告）號: CN111637016A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發(fā)明（設計）人: 莫仁杰;曹人靖
• 申請（專利權）人: 深圳市合眾清潔能源研究院;南方科技大學
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D13/25;F03B13/16;F03B3/12;B63B35/00;B63B21/26;B63B21/50;E02B9/08
• 代理公司: 深圳眾鼎專利商標代理事務所(普通合伙) 44325
• 代理人: 譚果林

本發(fā)明提供了一種漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)，包括基礎浮筒和海上風力發(fā)電組件，還包括系泊系統(tǒng)和結構振動控制系統(tǒng)，系泊系統(tǒng)包括若干組固定于基礎浮筒上的張緊式系泊鏈組，結構振動控制系統(tǒng)包括設置于風機塔筒上的第一連接平臺和若干組固定于第一連接平臺上的半張緊式系泊鏈組。本發(fā)明所提供的一種漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)，通過增設的結構振動控制系統(tǒng)，不僅是增加了多個專門針對海上風力發(fā)電組件的支撐點，而且還可以通過結構振動控制系統(tǒng)有效地吸收作用在海上風力發(fā)電組件上的環(huán)境負載和系統(tǒng)整體的振動，降低漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)整體的運動響應，提高漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而可以提高海上風力發(fā)電組件的發(fā)電效率和使用壽命。

技術領域

本發(fā)明涉及海洋可再生能源利用技術領域，尤其是涉及一種漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)。

背景技術

海上具有豐富的風能和洋流資源，是當前新能源開發(fā)利用的主要方向。現階段海上風電開發(fā)主要集中于淺水區(qū)域，風力發(fā)電機組多采用固定式基礎。隨著開發(fā)的深入，海上風電開發(fā)將向離岸深水海域發(fā)展。深水風電開發(fā)，固定式基礎失去了優(yōu)越性，浮式基礎成為理想的風力機支撐基礎。

高技術要求和昂貴的建造與安裝費用限制了浮式基礎的海上風機的推廣應用。為了提升開發(fā)的經濟性，漂浮式海上風力發(fā)電機正在朝著大型化的方向發(fā)展。隨著單機容量的增大，海上風力發(fā)電系統(tǒng)對漂浮式支撐基礎提出了更高的要求。現有的漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)中的系泊系統(tǒng)對風機整體的約束較弱，無法滿足逐漸增大的單機容量的海上風力發(fā)電機的使用，無法保證海上發(fā)電系統(tǒng)在海域中的穩(wěn)定性，整體結構在風、浪、流共同作用下產生較大的運動響應，嚴重影響海上發(fā)電系統(tǒng)的工作效率和使用壽命。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的在于解決現有漂浮式海上風機的系泊系統(tǒng)無法滿足逐漸增大的單機容量的海上風力發(fā)電機使用，無法保證海上發(fā)電系統(tǒng)在海域中的穩(wěn)定性、嚴重影響海上發(fā)電系統(tǒng)的工作效率和使用壽命的缺點，提供一種漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)。

本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是：一種漂浮式海上風力發(fā)電機系統(tǒng)，包括三個固定連接的基礎浮筒和設置于所述基礎浮筒上的海上風力發(fā)電組件，所述海上風力發(fā)電組件通過風機塔筒與所述基礎浮筒固定連接，還包括系泊系統(tǒng)和結構振動控制系統(tǒng)，所述系泊系統(tǒng)包括若干組固定于所述基礎浮筒上的張緊式系泊鏈組，所述結構振動控制系統(tǒng)包括設置于所述風機塔筒上的第一連接平臺和若干組固定于所述第一連接平臺上的半張緊式系泊鏈組。

進一步地，所述系泊系統(tǒng)包括三組所述張緊式系泊鏈組，所述結構振動控制系統(tǒng)包括三組所述半張緊式系泊鏈組，三組所述半張緊式系泊鏈組與三組所述張緊式系泊鏈組相互間隔設置且均勻分布于所述風機塔筒的外圍。

進一步地，所述半張緊式系泊鏈組包括設置于所述第一連接平臺上的載荷-位移控制器、固定于海底的第一海底錨以及將所述載荷-位移控制器與所述第一海底錨連接的第一系泊鏈。

具體地，所述張緊式系泊鏈組包括設置于所述基礎浮筒上的第二連接平臺、固定于海底的第二海底錨以及將所述第二連接平臺與所述第二海底錨連接的第二系泊鏈。

具體地，所述第一海底錨設置于兩個相鄰的所述第二海底錨之間，使得所述第一系泊鏈與相鄰的所述第二系泊鏈之間所形成的夾角相同。

具體地，所述第一連接平臺為固定于所述風機塔筒上的環(huán)形固定圈，于所述環(huán)形固定圈上設置有三個沿圓周方向均勻分布的安裝部，所述載荷-位移控制器的一端與所述安裝部固定連接，另一端與所述第一系泊鏈固定連接。

具體地，所述載荷-位移控制器為彈簧阻尼器、液壓阻尼器或粘滯阻尼器。

進一步地，所述漂浮式的海上風機系統(tǒng)還包括三組設置于所述基礎浮筒下方的洋流發(fā)電組件。

具體地，所述洋流發(fā)電組件包括洋流發(fā)電機組和可驅動所述洋流發(fā)電機組旋轉和擺動的控制組件，通過所述控制組件將所述洋流發(fā)電機組與所述基礎浮筒活動連接。