[發明專利]淺水域浮式風電系統及其動態纜組件

有效

• 申請號: 202110686385.1
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113217295B
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 葉金鈺;潘盼;祝慶斌;劉棟;季東升
• 申請（專利權）人: 中天科技海纜股份有限公司
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;F03D17/00;F03D80/00;B63B21/50;B63B35/00
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 張娜;劉芳

本發明實施例提供一種淺水域浮式風電系統及其動態纜組件。本發明提供的淺水域浮式風電系統用動態纜組件包括動態纜、多個浮力單元以及多個連接單元，連接單元包括系泊鏈與彈性索，動態纜通過系泊鏈與彈力索與海床連接；連接單元與浮力單元共同限定出動態纜的線型，動態纜的線型包括第一波谷段、多個波峰段以及相鄰兩個波峰段之間的第二波谷段；浮力單元設置在波峰段的頂端，連接單元設置在波峰段遠離浮式風機的一側。本發明提供的淺水域浮式風電系統用動態纜組件，當海況較為惡劣時，動態纜不會發生大范圍的漂移，并且當動態纜受到的沖擊過大時，彈性索可以降低動態纜受到的沖擊載荷，避免動態纜與系泊鏈之間的連接處因沖擊過大而發生破壞。

技術領域

本發明實施例涉及海上風力發電技術，尤其涉及一種淺水域浮式風電系統及其動態纜組件。

背景技術

隨著新能源的發展與應用，浮式風電系統的應用已成為獲取優質風資源和降低施工成本的必然趨勢，目前，浮式風電系統主要應用在水深小于60m的淺水域。浮式風電系統包括浮式風機、動態纜以及靜態纜，動態纜的一端與浮式風機連接、另一端與靜態纜連接，即浮式風機產生的電力可以經過動態纜以及靜態纜實現傳輸。

目前，動態纜的線型主要通過浮力塊或配重塊將動態纜壓成“S”或“W”型，“S”或“W”線型可以滿足浮式風機的大范圍偏移，在浮式風機偏移的過程中緩解動態纜的軸向拉力。具體而言，浮力塊以及配重塊均需要固定在動態纜上，浮力塊為動態纜施加向上的浮力，配重塊為動態纜施加向下的壓力，從而將動態纜的線型設置成預設的形狀。

然而，當海況較為惡劣時，動態纜會在波浪和洋流的作用下發生大范圍的漂移，動態纜發生大范圍漂移后容易與浮式風機或浮式風機的錨鏈發生碰撞而發生失效。

發明內容

本發明實施例提供一種淺水域浮式風電系統及其動態纜組件，以解決當海況較為惡劣時，現有動態纜會在波浪和洋流的作用下發生大范圍的漂移，動態纜發生大范圍漂移后容易與浮式風機或浮式風機的錨鏈發生碰撞而發生失效的問題。

根據本發明實施例的一方面，提供一種淺水域浮式風電系統用動態纜組件，包括：

動態纜，所述動態纜的第一端用于連接浮式風機，所述動態纜的第二端用于連接靜態纜；

多個所述浮力單元，多個所述浮力單元相互間隔設置在所述動態纜上；

多個連接單元，所述連接單元包括系泊鏈與彈性索，所述彈性索的底端與海床固定連接，所述彈性索的頂端與所述系泊鏈的靠近底端的位置固定連接，所述系泊鏈的頂端與所述動態纜固定連接；

所述連接單元與所述浮力單元共同限定出所述動態纜的線型，所述動態纜的線型包括與所述浮式風機相連的第一波谷段、與所述第一波谷段相連的多個波峰段以及相鄰兩個所述波峰段之間的第二波谷段；每個所述浮力單元均對應設置在一個所述波峰段的頂端，每個所述連接單元均對應設置在一個所述波峰段遠離所述浮式風機的一側。

在一種可選的實現方式中，所述彈性索包括第一連接板、第二連接板以及彈簧，所述第一連接板與所述第二連接板平行并且所述第一連接板位于所述第二連接板的上方，所述彈簧的一端與所述第一連接板固定，所述彈簧的另一端與所述第二連接板固定；所述第一連接板的中部設置有通孔，所述系泊鏈靠近底端的位置穿設在所述第一連接板的通孔內部并與所述第一連接板固定連接。本領域技術人員能夠理解的是，當動態纜所受到的沖擊過大時，彈性索通過彈簧的伸長可以起到一定緩沖的作用，避免動態纜與系泊鏈連接的位置處因沖擊過大而遭到破壞。

在一種可選的實現方式中，所述連接單元還包括監測組件以及錨固，所述監測組件設置有無線通信模塊，所述監測組件的主體部分與所述動態纜固定連接，所述系泊鏈為所述監測組件的輸電線；