一种半潜漂浮式风机基础结构制造技术

本发明专利技术提供了一种半潜漂浮式风机基础结构，包括海上风力发电组件和漂浮组件，漂浮组件包括中心浮筒和基础浮筒，漂浮组件还包括设置于中心浮筒和基础浮筒上的抗波浪平板，抗波浪平板上设置有通孔。本发明专利技术所提供的一种半潜漂浮式风机基础结构在中心浮筒和基础浮筒上均设置有抗波浪平板，抗波浪平板可以破碎波浪并吸收能量，削弱海浪对于漂浮组件的冲刷，消耗波浪中的冲击能量，削弱海浪对于塔柱的冲击力，减少塔柱受到的疲劳损伤；可以大幅减轻海上风力发电组件在风、浪、流耦合作用下的运动响应，增强海上风力发电组件的稳定性，减少海上风力发电组件的中心浮筒和基础浮筒受到海浪冲刷造成的疲劳损伤，延长海上风机整体的使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
一种半潜漂浮式风机基础结构
本专利技术涉及海上风机防护基础设备
，尤其是涉及一种半潜漂浮式风机基础结构。
技术介绍
随着人们对于保护环境认识的不断增加，越来越多的绿色新能源被开发利用，从而减少碳排放。而海上具有丰富的风能资源，是当前新能源开发利用的主要方向。现阶段海上风电开发主要集中于浅水区域，风力发电机组多采用固定式基础。随着开发的深入，海上风电开发将向离岸深水海域发展。随着开发水深的增加，固定式风机基础逐渐失去了优越性，浮式基础成为理想风力发电机支撑基础。浮式基础的系泊系统对风机整体的约束较弱，风机结构在风、浪、流共同作用下产生较大的运动响应，海浪对浮筒和塔柱的冲刷作用都会严重影响风机结构的稳定性以及风力发电机的效率和使用寿命。现有的半潜漂浮式风机在结构稳定性方面存在以下问题：1、浮式风机基础的约束较弱；2、浮式平台较大，抗波浪能力弱；3、风浪耦合作用与浮式风机结构上会产生较大的动力响应，影响风机整体的稳定性。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有半潜漂浮式风机存在约束弱、平台大、抗波浪能力弱、风浪耦合作用对风机结构产生较大的动力响应，从而影响风机整体的稳定性的缺点，提供一种半潜漂浮式风机基础结构。本专利技术解决其技术问题采用的技术方案是：一种半潜漂浮式风机基础结构，包括海上风力发电组件和与所述海上风力发电组件固定连接的漂浮组件，所述漂浮组件包括中心浮筒和与所述中心浮筒固定连接的基础浮筒，其特征在于，所述漂浮组件还包括设置于所述中心浮筒和所述基础浮筒上的抗波浪平板，所述抗波浪平板上设置有若干个均匀排布的通孔；所述抗波浪平板活动连接于所述中心浮筒或所述基础浮筒的吃水线处。具体地，所述中心浮筒和所述基础浮筒均在所述吃水线上设置有若干个沿竖直方向设置的滑轨，每个所述滑轨内均设置有阻尼器，所述抗波浪平板通过所述阻尼器固定于所述滑轨上。进一步地，所述漂浮组件还包括固定于所述基础浮筒底部的平衡板。具体地，所述平衡板的直径小于等于所述抗波浪平板的直径。进一步地，所述通孔的孔径为0.05m-0.25m。具体地，所述抗波浪平板的厚度与所述通孔的孔径相同。进一步地，位于所述基础浮筒上的所述抗波浪平板为第一平板，所述第一平板的外径为0.25-0.4倍的所述基础浮筒与所述中心浮筒的间距。具体地，位于所述中心浮筒上的所述抗波浪平板为第二平板，所述第二平板的外径为0.8-1倍的所述第一平板的外径。进一步地，所述漂浮组件还包括系泊组件，所述系泊组件包括设置于所述基础浮筒上的连接平台和与所述连接平台连接的系泊链。进一步地，所述海上风力发电组件包括与所述漂浮组件的中心浮筒固定连接的塔柱、固定于所述塔柱顶部的电机组件和与所述电机组件连接的桨叶组件。本专利技术所提供的一种半潜漂浮式风机基础结构的有益效果在于：在中心浮筒和基础浮筒上均设置有抗波浪平板，该抗波浪平板可以破碎波浪并吸收能量，削弱海浪对于漂浮组件的冲刷，并且在抗波浪平板上设置有通孔，当海浪在不同时刻冲击抗波浪平板时，会被抗波浪平板破碎成小的涡流，小的涡流在通过抗波浪平板的通孔时相位发生改变，产生不同的相位差，导致前后冲击的波浪之间相互发生干涉，从而消耗波浪中的冲击能量，削弱海浪对于塔柱的冲击力，减少塔柱受到的疲劳损伤；利用该漂浮组件可以大幅减轻海上风力发电组件在风、浪、流耦合作用下的运动响应，增强海上风力发电组件的稳定性，减少海上风力发电组件的中心浮筒和基础浮筒受到海浪冲刷造成的疲劳损伤，延长海上风机整体的使用寿命。附图说明图1是本专利技术提供的一种半潜漂浮式风机基础结构的立体结构示意图；图2是本专利技术提供的一种半潜漂浮式风机基础结构的正视图；图3是本专利技术提供的一种半潜漂浮式风机基础结构的俯视图。图中：100-半潜漂浮式风机基础结构、10-海上风力发电组件、11-塔柱、12-电机组件、13-桨叶组件、20-漂浮组件、21-中心浮筒、22-基础浮筒、23-抗波浪平板、231-第一平板、232-第二平板、24-通孔、25-滑轨、26-阻尼器、27-系泊组件、271-连接平台、272-系泊链、28-平衡板。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。参见图1-图3，为本专利技术所提供的一种半潜漂浮式风机基础结构100。本专利技术所提供的一种半潜漂浮式风机基础结构100可以应用于海上风机向着深海区发展时使用，可以大幅度的提高海上风机的基础抗浪吸性能，减弱海上风力发电机整体在海上风、浪、流作用下的运动响应，尤其是针对海浪的冲击具有较好的防护，能够提高海上风机整体的使用寿命。如图1所示，为本专利技术所提供的一种半潜漂浮式风机基础结构100，包括海上风力发电组件10和与海上风力发电组件10固定连接的漂浮组件20。该漂浮组件20设置于海面上，并且通过该漂浮组件20将海上风力发电组件10固定于海平面的上方。具体地，如图1所示，该海上风力发电组件10包括与漂浮组件20的中心浮筒21固定连接的塔柱11、固定于塔柱11顶部的电机组件12和与电机组件12连接的桨叶组件13。该塔柱11位于整个漂浮组件20的中心处，并与漂浮组件20固定连接，位于塔柱11顶部的电机组件12和桨叶组件13为现有较为成熟的利用海上风能发电的发电装置，由设置于塔柱11上的电机组件12和桨叶组件13组成海上风力发电机。如图1所示，本专利技术所提供的一种半潜漂浮式风机基础结构100中的漂浮组件20包括中心浮筒21和与中心浮筒21固定连接的基础浮筒22。该中心浮筒21位于整个漂浮组件20的中心处，多个基础浮筒22分布于中心浮筒21的圆周方向上，并且均匀排布，一般在中心浮筒21的周向上设置有3-6个基础浮筒22。在本实施例中，该中心浮筒21的周边均匀分布有三个基础浮筒22，相邻的基础浮筒22之间通过连接杆固定连接，并且每个基础浮筒22均通过连接杆实现与中心浮筒21的固定连接。在漂浮组件20中的中心浮筒21和基础浮筒22之间实现相对稳定的漂浮结构。具体地，为了将漂浮组件20固定于一个海域范围内，该漂浮组件20还包括系泊组件27，系泊组件27包括设置于基础浮筒22上的连接平台271和与连接平台271连接的系泊链272。该系泊组件23上系泊链272根据漂浮组件20上基础浮筒22的数量而定，并且一一对应设置。在本实施例中，该中心浮筒21的周围设置有三个基础浮筒22，因此，对应的，该系泊组件27上具有三个系泊链272，系泊链272的一端设置有海底锚(图中未示出)，系泊链272的另一端与基础浮筒22上的练剑平台271固定，从而通过系泊链272将整个漂浮组件20固定于海平面上，并确保漂浮组件20在海域内的相对位置。进一步地，如图1所示，本专利技术所提供的一种半潜漂浮式风机基础结构100中，该漂浮组件20还包括设置于中心浮筒21和基础浮筒22上的抗波浪平板23，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种半潜漂浮式风机基础结构，包括海上风力发电组件和与所述海上风力发电组件固定连接的漂浮组件，所述漂浮组件包括中心浮筒和与所述中心浮筒固定连接的基础浮筒，其特征在于，所述漂浮组件还包括设置于所述中心浮筒和所述基础浮筒上的抗波浪平板，所述抗波浪平板上设置有若干个均匀排布的通孔；所述抗波浪平板活动连接于所述中心浮筒或所述基础浮筒的吃水线处。/n

【技术特征摘要】
1.一种半潜漂浮式风机基础结构，包括海上风力发电组件和与所述海上风力发电组件固定连接的漂浮组件，所述漂浮组件包括中心浮筒和与所述中心浮筒固定连接的基础浮筒，其特征在于，所述漂浮组件还包括设置于所述中心浮筒和所述基础浮筒上的抗波浪平板，所述抗波浪平板上设置有若干个均匀排布的通孔；所述抗波浪平板活动连接于所述中心浮筒或所述基础浮筒的吃水线处。


2.如权利要求1所述的一种半潜漂浮式风机基础结构，其特征在于，所述中心浮筒和所述基础浮筒均在所述吃水线上设置有若干个沿竖直方向设置的滑轨，每个所述滑轨内均设置有阻尼器，所述抗波浪平板通过所述阻尼器固定于所述滑轨上。


3.如权利要求1所述的一种半潜漂浮式风机基础结构，其特征在于，所述漂浮组件还包括固定于所述基础浮筒底部的平衡板。


4.如权利要求1所述的一种半潜漂浮式风机基础结构，其特征在于，所述平衡板的直径小于等于所述抗波浪平板的直径。


5.如权利要求1所述的一种半潜漂浮式风机基础结构，其特征在于，所述通孔的孔径为0....

【专利技术属性】
技术研发人员：曹人靖，唐润东，莫仁杰，
申请(专利权)人：南方科技大学，南方海洋科学与工程广东省实验室广州，
类型：发明
国别省市：广东;44