[發(fā)明專利]一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法

在審

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• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113202698A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 朱嶸華;張才亮;賀治國;夏樂章;李典燃;涂智圣;劉寒秋;王恒豐;張勛奎
• 申請（專利權(quán)）人: 海南浙江大學研究院;大唐三亞未來能源研究所有限公司
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;F03D80/00
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳昌榀

本發(fā)明屬于海上風電工程領(lǐng)域，具體涉及一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法，步驟一、對風機、第一浮筒、第二浮筒、第三浮筒、中立柱、第一邊立柱、第二邊立柱和第三邊立進行選取和設(shè)計；步驟二：將第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒進行拼接，使之構(gòu)成對稱的Y形結(jié)構(gòu)；步驟三：對漂浮式風機基礎(chǔ)及風機進行安裝。本發(fā)明所設(shè)計的漂浮風機基礎(chǔ)采用偏心式設(shè)計，能夠提升風機的穩(wěn)定性，進而提升發(fā)電量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海上風電工程領(lǐng)域，具體涉及一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法。

背景技術(shù)

隨著海上風電的發(fā)展，漂浮式風機的技術(shù)逐漸趨于成熟，漂浮式風機開始出現(xiàn)在近岸以及遠海區(qū)域，包括各種水深以及復(fù)雜地形的海域。半潛式基礎(chǔ)是漂浮式風機基礎(chǔ)的一種，其適用水深范圍廣，安裝方便，穩(wěn)定性好。漂浮式風機在海上工作時會受到風浪流荷載的影響，下部基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)發(fā)生擺動，脫離平衡位置，降低了風機的發(fā)電效率。傳統(tǒng)半潛式基礎(chǔ)各立柱之間采用導管連接，排水體積大多由邊立柱提供，對海域水深要求較高。另一方面，傳統(tǒng)半潛式基礎(chǔ)大多采用中心式結(jié)構(gòu)，而風機本身作為不平衡體，中心式結(jié)構(gòu)平臺的穩(wěn)定性不高，降低了風機的發(fā)電效率。此外，傳統(tǒng)的半潛式基礎(chǔ)多采用三立柱結(jié)構(gòu)，因此基礎(chǔ)的重心較高，基礎(chǔ)穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容

為了彌補現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法的技術(shù)方案。

所述的一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法，其特征在于包括

步驟一：對風機、第一浮筒、第二浮筒、第三浮筒、中立柱、第一邊立柱、第二邊立柱和第三邊立進行選取和設(shè)計，使之滿足公式M+G₁×D₁×2＝G₂×D₂+G_中×D₃和第一浮筒的長度小于第二浮筒和第三浮筒的長度的要求，

其中，M為風載荷產(chǎn)生的力矩，第二浮筒與第二邊立柱的重力之和、第三浮筒與第三邊立柱的重力之和均為G₁，D₁為第二浮筒與第三浮筒的長度，G₂為第一浮筒與第一邊立柱的重力之和，D₂為第一浮筒的長度，G_中為中立柱與風機重力之和，D₃為中立柱與風機(10)整體的重心跟第一浮筒的垂直距離；

步驟二：將第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒進行拼接，使之構(gòu)成對稱的Y形結(jié)構(gòu)；

步驟三：對漂浮式風機基礎(chǔ)及風機進行安裝，其中，將中立柱配合安裝于第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒的交叉連接處，將第一邊立柱配合安裝于第一浮筒的外端上，將第二邊立柱配合安裝于第二浮筒的外端上，將第三邊立柱配合安裝于第三浮筒的外端上。

所述的一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法，其特征在于所述力矩M＝F×H，其中，F(xiàn)為風機的額定推力，H為風葉輪轂距離第一浮筒表面的垂直距離。

所述的一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟一中，將第一浮筒長度設(shè)計為第二浮筒長度的30-75％。

所述的一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟二中，給第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒的外端底部分別安裝壓水板。

所述的一種偏心型半潛式漂浮風機基礎(chǔ)的實現(xiàn)方法，其特征在于所述步驟三中，在進行漂浮式風機基礎(chǔ)及風機的安裝時，分別通過對應(yīng)的錨鏈對第一浮筒、第二浮筒和第三浮筒進行系泊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：

1)本發(fā)明設(shè)計的漂浮式風機基礎(chǔ)采用偏心式設(shè)計，能夠提升風機的穩(wěn)定性，進而提升發(fā)電量；

2)本發(fā)明設(shè)計的漂浮式風機基礎(chǔ)底部浮筒長度不同，因此受波浪作用時，波浪間具有的一定的抵消作用，減小波浪載荷對基礎(chǔ)的作用，減小風機的疲勞，提升風機使用壽命；