[實用新型]基于單柱式基礎配置阻尼器的海上漂浮式風力發電機組

有效

• 申請號: 202022206522.0
• 申請日: 2020-09-30
• 公開（公告）號: CN213711234U
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 郭俊凱;瞿沐淋;王偉;盧軍
• 申請（專利權）人: 明陽智慧能源集團股份公司
• 主分類號: F03D13/20
• 分類號: F03D13/20;F03D80/00;F03D7/02;F16F15/023
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 馮炳輝

本實用新型公開了一種基于單柱式基礎配置阻尼器的海上漂浮式風力發電機組，包括風機、單柱式基礎、纜索、錨固裝置和帶有單向閥的液壓阻尼器，風機裝在單柱式基礎上，單柱式基礎裝在液壓阻尼器上，單柱式基礎和液壓阻尼器通過纜索連接水下的錨固裝置，單柱式基礎內置有上下分布的靜態壓載艙和動態壓載艙，動態壓載艙由配重物、浮力活塞和單柱式基礎外殼包圍而成，并內置有壓簧，浮力活塞通過活塞桿與液壓阻尼器的阻尼活塞連接，壓簧、浮力活塞和阻尼活塞隨風機向上或向下運動而一起進行上移或下移，改變液壓阻尼器的內部容積，通過單向閥注入或排出水體，實現風機阻尼的動態調節，在提高風機結構穩定性的同時，也減少一部分纜索和錨固裝置的受力。

技術領域

本實用新型涉及海上風力發電的技術領域，尤其是指一種基于單柱式基礎配置阻尼器的海上漂浮式風力發電機組。

背景技術

歐洲80％的海上風資源分布于固定式基礎幾乎無法應用的60m以上水深海域，其可開發容量達4000GW，居世界首位，除了更深的海域外，在部分海床地質條件不利于固定式的海域，漂浮式海上風電技術也可利用。因此，開發適用于更深海域的漂浮式海上風電技術是未來的必然趨勢。

目前，漂浮式海上風電基礎主要有四類，分別是：駁船式、半潛式、單柱式和張力腿式。其中，根據錨鏈的受力狀態，又可將前三類歸為懸鏈式基礎，最后一類為張緊式基礎。

單柱式基礎是利用固定的浮力罐中心底部的配重(壓艙物)來實現平臺的穩定性，固定錨索用來防止柱形浮漂移動離開原位，憑借其固有的穩定設計具有風險較低的特點。然而，單柱式基礎只能在水深超過80米的區域且必須分成幾個階段進行安裝，實際過程中也存在移動困難、操作不便等問題，并且傳統采用單柱式基礎的風力發電機組振動明顯，風機和系泊系統的疲勞強度大，存在一定隱患。

實用新型內容

本實用新型的目的在于克服現有技術的缺點與不足，提出了一種基于單柱式基礎配置阻尼器的海上漂浮式風力發電機組，通過采用單柱式基礎配置阻尼器的設計，可提高風機結構穩定性，有效降低風機和系泊系統的疲勞強度。

為實現上述目的，本實用新型所提供的技術方案為：基于單柱式基礎配置阻尼器的海上漂浮式風力發電機組，包括風機、單柱式基礎、纜索、錨固裝置和液壓阻尼器，所述風機安裝在單柱式基礎上，所述單柱式基礎通過纜索連接水下的錨固裝置，所述液壓阻尼器通過纜索連接水下的錨固裝置，所述單柱式基礎安裝在液壓阻尼器上，所述單柱式基礎內置有上下分布的靜態壓載艙和動態壓載艙，所述靜態壓載艙用于提供承載風機的主要浮力，其配套有用于降低風機重心的配重物，所述動態壓載艙由配重物、浮力活塞和單柱式基礎外殼包圍而成，并內置有壓簧，所述壓簧的一端與配重物的底部連接，其另一端與浮力活塞的頂部連接，所述浮力活塞通過活塞桿向下與液壓阻尼器的阻尼活塞連接，所述壓簧、浮力活塞和阻尼活塞隨風機的向上或向下運動而一起進行上移或下移，進而改變液壓阻尼器的內部容積，所述液壓阻尼器上布置有多個單向閥，在液壓阻尼器的內部容積改變過程中，通過單向閥能夠將外部水體注入液壓阻尼器內部或者將液壓阻尼器內部已有的水體排出，從而實現對風機阻尼的動態調節，使得在提高風機結構穩定性的同時，也減少一部分纜索和錨固裝置的受力。

進一步，所述液壓阻尼器由活塞桿、阻尼活塞、單向閥和缸體組成，所述活塞桿的一端與浮力活塞的底部連接，其另一端與阻尼活塞的頂部連接，所述阻尼活塞位于缸體的內腔中，其形狀大小與該內腔相匹配，所述缸體上部設有上限位板，用于對阻尼活塞進行限位，所述單向閥分布于阻尼活塞上及缸體底部。

進一步，所述單向閥由閥體、彈簧、閥芯、過濾板和限流板組成，所述彈簧和閥芯置于閥體內，并相互抵觸，所述過濾板安裝在閥體的一端口處，所述限流板安裝在閥體的另一端口處；其中，在阻尼活塞上安裝的單向閥是限流板在缸體外側，過濾板在缸體內側，在缸體底部安裝的單向閥是過濾板在缸體外側，限流板在缸體內側。

進一步，所述缸體外部設有供纜索連接用的導纜孔。

進一步，所述浮力活塞上設有吸氣閥和排水閥。