漂浮式风电基础结构制造技术

本发明专利技术涉及海上风电技术领域，尤其涉及一种漂浮式风电基础结构，包括支撑立柱和位于水面之下的水下漂浮支撑系统，支撑立柱的下端浸入水内并支撑在水下漂浮支撑系统上，支撑立柱的上端用于安装风电机组的塔筒，且支撑立柱的外径略大于塔筒的外径。将位于水面附近的支撑立柱的外径设计为略大于塔筒外径的较小值，并通过位于水面之下的水下漂浮支撑系统对支撑立柱及风电机组进行支撑，由此可以保证较大的垂荡、纵横摇周期，有效降低该基础结构的运动幅度，从而增加该基础结构的运行平稳性，有效提高发电时间和经济效益。

Floating wind power infrastructure

The invention relates to the technical field of offshore wind power, in particular to a floating wind power foundation structure, which comprises a supporting column and an underwater floating supporting system located below the water surface, a lower end of the supporting column immersed in water and supported on an underwater floating supporting system, and an upper end of the supporting column used for installing a tower barrel of a wind turbine, and a support. The outer diameter of the supporting column is slightly larger than the outer diameter of the tower. The outer diameter of the supporting column near the water surface is designed to be slightly larger than the outer diameter of the tower barrel, and the supporting column and the wind turbine are supported by the underwater floating supporting system below the water surface, thus ensuring a larger period of heave and roll, effectively reducing the movement amplitude of the foundation structure, thereby increasing With the smooth operation of the foundation structure, the power generation time and economic benefits can be effectively improved.

【技术实现步骤摘要】
漂浮式风电基础结构
本专利技术涉及海上风电
，尤其涉及一种漂浮式风电基础结构。
技术介绍
随着水深的增加，从经济性和技术可行性角度考虑，海上风电基础结构的形式从固定式转向了漂浮式。漂浮式海上风电远离陆地，在其服役周期内(通常是20-30年)，必须保证风电机组的安全可靠，特别是在经历风暴等恶劣天气、海况的情况下，确保漂浮式海上风电系统的稳性和安全性是至关重要的，并且，漂浮式海上风电的纵荡运动幅度也会影响有效发电时间。漂浮式的海上风电基础结构是将风电机组支撑在海面上的结构，其稳性和纵荡稳定性能决定了漂浮式海上风电系统的稳性、安全性以及有效发电时间。目前，漂浮式的海上风电基础结构的形式有立柱式、半潜式和张力腿式的平台，这些形式的平台都存在一些缺陷，如立柱式平台无条件稳定，但是平台的纵荡运动对风机的发电效率有不利影响；半潜式平台结构简单，但是稳性通常不易达到要求，在设计阶段要特别对待，或者采用主动式压载来满足平台稳性要求；张力腿平台对张力筋腱的可靠性要求较高，必须确保张力筋腱系统不发生失效，否则容易发生倾覆。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种具有良好的稳定性和运动性能、能够提高有效发电时间的漂浮式风电基础结构，以克服现有技术的上述缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种漂浮式风电基础结构，包括支撑立柱和位于水面之下的水下漂浮支撑系统，支撑立柱的下端浸入水内并支撑在水下漂浮支撑系统上，支撑立柱的上端用于连接安装风电机组的塔筒，且支撑立柱的外径略大于塔筒的外径。优选地，水下漂浮支撑系统包括一中心立柱、至少三个浮筒和将浮筒与中心立柱连接的连接件，所有浮筒分布在以中心立柱为中心的同一圆周上，中心立柱和浮筒内部均具有压载舱，支撑立柱的下端与中心立柱的上端相连接。优选地，每个浮筒均与至少一根系泊索相连接，系泊索的下端锚固于水底。优选地，中心立柱的下端设置有压载物。优选地，中心立柱的下端通过一桁架与压载物相连接。优选地，浮筒的下端与一压载件相连接，压载件内部具有压载浮舱。优选地，浮筒的下端设置有压载物。优选地，浮筒的下端通过一桁架与压载物相连接。优选地，中心立柱的压载舱内设有至少一个分隔板，分隔板将中心立柱的压载舱分隔成至少两个分隔舱。优选地，浮筒的压载舱内设有至少一个分隔板，分隔板将浮筒的压载舱分隔成至少两个分隔舱。与现有技术相比，本专利技术具有显著的进步：本专利技术的漂浮式风电基础结构，将位于水面附近的支撑立柱的外径设计为略大于塔筒外径的较小值，并通过位于水面之下的水下漂浮支撑系统对支撑立柱及风电机组进行支撑，由此可以保证较大的垂荡、纵横摇周期，有效降低该基础结构的运动幅度，从而增加该基础结构的运行平稳性，有效提高发电时间和经济效益。附图说明图1是本专利技术实施例的漂浮式风电基础结构的主视示意图。图2是本专利技术实施例的漂浮式风电基础结构的俯视示意图。图3是本专利技术实施例的漂浮式风电基础结构的中心立柱通过桁架与压载物相连接的示意图。图4是本专利技术实施例的漂浮式风电基础结构的浮筒通过桁架与压载物相连接的示意图。图中：1、支撑立柱2、水下漂浮支撑系统21、中心立柱22、浮筒23、连接件24、系泊索25、压载物26、桁架27、压载件a、水面具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本专利技术，而并非对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。此外，在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。如图1至图4所示，本专利技术的漂浮式风电基础结构的一种实施例。如图1所示，本实施例的漂浮式风电基础结构包括支撑立柱1和水下漂浮支撑系统2，水下漂浮支撑系统2位于水面a之下，支撑立柱1的下端浸入水内并支撑在水下漂浮支撑系统2上，支撑立柱1的上端用于连接安装风电机组的塔筒(图中未示出)，实现对风电机组的支撑，且支撑立柱1的外径略大于塔筒的外径，亦即支撑立柱1的外径在满足大于塔筒外径的前提下设计为尽量小，使塔筒能够完全支撑在支撑立柱1上。本实施例的漂浮式风电基础结构，将位于水面a附近的支撑立柱1的外径设计为略大于塔筒外径的较小值，并通过位于水面a之下的水下漂浮支撑系统2对支撑立柱1及风电机组进行支撑，由此可以保证较大的垂荡、纵横摇周期，有效降低该基础结构的运动幅度，从而增加该基础结构的运行平稳性，有效提高发电时间和经济效益。优选地，如图1和图2所示，本实施例的水下漂浮支撑系统2包括中心立柱21、浮筒22和连接件23。中心立柱21呈竖直放置，浮筒22设有至少三个，所有浮筒22均与中心立柱21平行设置，即所有浮筒22也均呈竖直放置，且所有浮筒22分布在以中心立柱21为中心的同一圆周上，即所有浮筒22与中心立柱21之间的间隔距离均相等。优选地，所有浮筒22在以中心立柱21为中心的同一圆周上均匀分布，即相邻两个浮筒22之间的间隔距离均相等。连接件23将浮筒22与中心立柱21连接，每个浮筒22均通过至少一个连接件23与中心立柱21连接。中心立柱21和浮筒22内部均具有压载舱，用于盛放压载物，例如水，从而实现本实施例的漂浮式风电基础结构在水面上的稳定。支撑立柱1的下端与中心立柱21的上端相连接，从而实现支撑立柱1支撑在水下漂浮支撑系统2上。优选地，中心立柱21的外径大于支撑立柱1的外径。进一步，本实施例中，每个浮筒22均与至少一根系泊索24相连接，系泊索24的下端锚固于水底，通过系泊索24即可完成本实施例的漂浮式风电基础结构的定位，具有安装方便、施工难度低、成本低的优点。优选地，在每个浮筒22的外侧壁上均设有至少一个连接点，系泊索24与浮筒22上的连接点一一对应地相连接。优选地，本实施例中，中心立柱21的压载舱内设有至少一个分隔板，分隔板将中心立柱21的压载舱分隔成至少两个分隔舱，由此可根据实际需要调节中心立柱21内的压载水量，并保证结构强度和水密安全性。优选地，本实施例中，浮筒22的压载舱内设有至少一个分隔板，分隔板将浮筒22的压载舱分隔成至少两个分隔舱，由此可根据实际需要调节浮筒22内的压载水量，并保证结构强度和水密安全性。进一步，本实施例中，浮筒22的下端与一压载件27相连接，压载件27内部具有压载浮舱，向压载件27的压载浮舱内加入压载水，可以进一步降低本实施例的漂浮式风电基础结构整体的重心，提高该基础结构的稳性。优选地，每个浮筒22的下端本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种漂浮式风电基础结构，其特征在于，包括支撑立柱(1)和位于水面(a)之下的水下漂浮支撑系统(2)，所述支撑立柱(1)的下端浸入水内并支撑在所述水下漂浮支撑系统(2)上，所述支撑立柱(1)的上端用于连接安装风电机组的塔筒，且所述支撑立柱(1)的外径略大于所述塔筒的外径。

【技术特征摘要】
1.一种漂浮式风电基础结构，其特征在于，包括支撑立柱(1)和位于水面(a)之下的水下漂浮支撑系统(2)，所述支撑立柱(1)的下端浸入水内并支撑在所述水下漂浮支撑系统(2)上，所述支撑立柱(1)的上端用于连接安装风电机组的塔筒，且所述支撑立柱(1)的外径略大于所述塔筒的外径。2.根据权利要求1所述的漂浮式风电基础结构，其特征在于，所述水下漂浮支撑系统(2)包括一中心立柱(21)、至少三个浮筒(22)和将所述浮筒(22)与所述中心立柱(21)连接的连接件(23)，所有所述浮筒(22)分布在以所述中心立柱(21)为中心的同一圆周上，所述中心立柱(21)和所述浮筒(22)内部均具有压载舱，所述支撑立柱(1)的下端与所述中心立柱(21)的上端相连接。3.根据权利要求2所述的漂浮式风电基础结构，其特征在于，每个所述浮筒(22)均与至少一根系泊索(24)相连接，所述系泊索(24)的下端锚固于水底。4.根据权利要求2所述的漂浮式风电基础结构，其特征在于，所述中...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁盛，黄健，洪全子，姜翠萍，
申请(专利权)人：上海旭飏新能源科技有限公司，上海阖蕤能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31