[發明專利]一種配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場

在審

• 申請號: 202211401027.2
• 申請日: 2022-11-09
• 公開（公告）號: CN115653841A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 闖振菊;張奧博;常欣;胡安康;劉社文;何朕
• 申請（專利權）人: 大連海事大學
• 主分類號: F03D9/25
• 分類號: F03D9/25;F03D13/25;F03D3/00;F03D3/02;H02S10/12;H02S20/32
• 代理公司: 大連東方專利代理有限責任公司 21212
• 代理人: 修睿;李洪福

1.一種配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，包括半潛式基礎、錨泊系統、鋼質框架結構、風力發電機及光伏系統，所述錨泊系統連接在半潛式基礎的下部，所述鋼質框架結構的底端連接在半潛式基礎的上部，所述鋼質框架結構為多層框架式結構，所述風力發電機及光伏系統均設置在其上，框架結構由梁和柱組成的，所述風力發電機為垂直軸風力發電機，各風力發電機交叉排布于框架結構上，所述光伏系統放置于未安裝風力發電機的梁結構上，光伏板的傾角和朝向隨著太陽位置的變化進行調整。

2.根據權利要求1所述的配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，所述柱包括至少三根主支撐柱和若干輔支撐柱，三根主支撐柱呈銳角三角形排布，任意兩根主支撐柱之間均設有所述輔支撐柱，支撐柱之間通過梁相連。

3.根據權利要求1或2所述的配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，所述框架結構為中空結構，其內部用于鋪設電纜及相關控制設備。

4.根據權利要求1所述的配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，所述風力發電機包括橫向垂直軸風力發電機和縱向垂直軸風力發電機，其中，橫向垂直軸風力發電機兩兩一組設置在梁上，錯落布置在前后排鋼架上；縱向垂直軸風機位于輔支撐柱上，間隔預設數量的梁后交錯排布。

5.根據權利要求1所述的配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，所述半潛式基礎四立柱-雙浮筒結構，兩個浮筒設置于裝置的底部，每個浮筒上設置兩個立柱，各立柱之間通過橫梁相連，四個立柱的上方設置平臺，鋼質框架結構的底部連接在平臺上方，半潛式基礎通過壓載水系統來改變和調整壓載狀態，進而調整平臺浮態，立柱和浮筒中的壓載水系統均獨立調節。

6.根據權利要求1或5所述的配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，所述錨鏈數量共10個且均勻設置于浮筒上，錨鏈在作業狀態時的最大張力不超過其斷裂強度的1/3，也保證平臺進行海上作業時的水平偏移不大于工作水深的5％。

7.根據權利要求1或4所述的配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，所述垂直軸風力發電機包括風機的葉片、轉軸以及橫撐，葉片通過橫撐與轉軸相連。

8.根據權利要求1所述的配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，所述光伏系統包括光伏板、轉動裝置和連接桿，每個光伏發電系統配備兩個轉動裝置，第一轉動裝置位于主連接桿與鋼架結構之間，第二轉動裝置位于主連接桿與副連接桿之間，副連接桿與光伏板相連，所述第一轉動裝置和第二轉動裝置均為球狀轉動裝置，擴大光伏裝置轉動的區間，實現任意傾角和朝向的實時變化。

9.根據權利要求8所述的配備光伏系統的半潛式單體化垂直軸風電場，其特征在于，所述主連接桿為可伸縮式連接桿，各層框架上的光伏板初始位置保持一致，基于光照強度的不同，伸縮系統會對可伸縮式連接桿的長度進行調節，下層光伏板相對上層裝置會移動一段距離，相對位置由豎線型向坡型轉變。