本发明专利技术公开了用于浮动式风电机组的偏航支承与驱动方法。风力发电机组的塔架及以上部分和浮动基础的主体一同进行偏航，偏航支承由浮动基础的浮体实现。系泊索与浮动基础的联接机构相连，浮动基础主体与系泊索可以发生相对转动。浮动基础主体在水下设有多个驱动装置（如螺旋桨），在风电机组有偏航需求时，驱动装置带动浮动基础主体及风电机组进行偏航运动实现对风。本发明专利技术利用浮动基础与海水的浮力，省去了传统偏航系统中的支承部件，降低了机组偏航系统的成本。偏航系统的成本。偏航系统的成本。
【技术实现步骤摘要】
一种用于浮动式风电机组的偏航支承与驱动方法
[0001]本专利技术涉及一种用于浮动式风电机组的偏航支承与驱动方法，属于风力发电
技术介绍
[0002]相比于陆上风电，海上风电具有两个明显的优势：1）风资源更加充足，更强以及更稳定；2）由于沿海城市人口密集，可以缩短与用电负荷中心的距离，减小建设电能传输线路的投入。其中深海/远海的风资源相比于近海更加优异。因此，目前全球的风能利用发展趋势可以总结为由陆上转向海上，由近海转向远海。
[0003]由于建设中基础施工的成本太高，水深超过50米的（远海）风电场通常不会采用固定式基础。那么对于深海/远海的风能开发及利用，浮动式基础就成为了海上风电机组主要采用的技术路线。苏格兰的Hywind项目的长期运行测试结果已经表明了采用浮动式基础的风电机组的发电效率远高于近海的固定式基础风电机组。与陆上风电一致，度电成本最小化也是海上风电开发追求的目标。而对于风电装备研发与制造来说，机组单机容量的大型化是降低度电成本的最有效途径。这样，大型/超大型的海上浮动式风电机组自然地成为了风电科技发展的必然结果。然而，随着机组容量的攀升，叶轮直径与载荷水平不断的增加，风电机组的重量越来越大（一个10MW级别的机组，叶轮和机舱部分的总重量达到近600吨），这就对大型/超大型风电机组的偏航支承与驱动提出了更高的要求。因此，针对浮动式海上风电机组开发出一种全新的偏航支承与驱动方法变得意义巨大。
[0004]CN 110043425 A公开了一种用于漂浮式多叶轮风电机组的主动偏航系统，机组的支撑结构（塔架）两端通过拉索与位于水下的动力装置相连，这种设计中偏航动力放置点位于与机组的浮动基础的前方，存在两个主要问题：偏航过程中增加了机组发生倾覆的风险；拉索与叶轮容易发生发生干涉。
技术实现思路
[0005]本专利技术的目的是提供一种浮动式海上风力发电机组的偏航支承与驱动方法，代替目前应用在机舱与塔架顶端联接部分的偏航回转支承方法，以大幅降低偏航系统的成本。
[0006]一种用于浮动式风电机组的偏航支承与驱动方法的方案是：风力发电机组的塔架与浮动基础以一定机械方式联接，联接点可以是浮动基础的中央柱或立柱等。一个浮动基础上可以只有一台风力发电机组，也可以有多台风力发电机组。风力发电机组的塔架及以上部分和浮动基础的主体一齐进行偏航，偏航支承由浮动基础实现。
[0007]系泊索与浮动基础通过联接机构相连，联接机构可以只有一个，也可以有多个。每个联接机构可以只与一根系泊索相连，也可以同时与多跟系泊索相连，浮动基础主体与系泊索可以发生相对转动。
[0008]浮动基础主体在水下设有多个驱动装置（如螺旋桨），在风电机组有偏航需求时，
驱动装置带动浮动基础主体及风电机组进行航轴运动实现对风。
[0009]本专利技术的有益效果是：利用浮动基础与海水形成的天然支承效果，省去了偏航系统中需要的支承部件，降低了机组偏航系统的成本。
附图说明
[0010]现在按照附图以举例的方式描述具体的实施方案，其中：图1是浮动式风力发电机组侧视图；图2是浮动基础与多个风力发电机组示意图；图3是浮动基础底部安装有多个系泊索联接机构示意图；图4是浮动基础底部安装有一个系泊索联接机构示意图。
[0011]图中，1-风力发电机组，2-塔架，3-浮动基础主体，4-系泊索，5-系泊索联接机构，6-驱动装置，7-轨道。
[0012]值得注意的是上述附图是用于说明本专利技术的特征，并非旨在展示任何实际结构或反映各种部件的尺寸，相对比例等细节信息。为了更清楚的展示本专利技术的原理，并且为了避免不必要的细节使本专利技术的原理变得模糊，各图中示例已经经过简化处理。这些图示对于相关领域（风力发电）的技术人员在理解本专利技术时不会带来不便，而实际的多浮动式风力发电机组中可以包括更多的部件。
具体实施方式
[0013]本专利技术采用的具体实施方案是：如图1所示，风力发电机组（1）的塔架（2）与浮动基础以一定机械方式联接，根据风力发电机组的数量、容量、塔架和浮动基础类型等因素的不同，联接点可以是浮动基础的中央柱，也可以是立柱或浮箱等部件。浮动基础上可以只有一台风力发电机组，也可以有多台风力发电机组（如图2所示）。风力发电机组的机舱与塔架联接处没有偏航回转支承，每台风力发电机组的塔架（2）及以上部分和浮动基础主体（3）一齐进行偏航，偏航支承由浮动基础和海水实现。
[0014]系泊索（4）主要由钢缆、锚链和海底桩链组成，系泊索（4）由锚固系统锚定在海床上。系泊索（4）与浮动基础通过联接机构相连，联接机构（5）可以只有一个，也可以有多个。每个联接机构可以只与一根系泊索（4）相连，也可以同时与多跟系泊索（4）相连。浮动基础主体（3）与系泊索（4）可以发生相对转动。
[0015]如图3所示，当存在多个联接机构（5）时，浮动基础主体（3）的侧面或下面或其他位置设有的轨道（7），联接机构（5）可以沿轨道（7）移动。由于系泊索（4）的固定，浮动基础主体（3）进行偏航轴运动时，系泊索（4）与浮动基础的联接机构（5）在轨道（7）上相对于浮动基础主体（3）发生移动。
[0016]如图4所示，当只有一个联接机构（5）时，联接机构（5）位于浮动基础主体（3）的下面，联接机构（5）的设计使得与浮动基础主体（3）的固定端与系泊索（4）的联接端可以发生相对转动。
[0017]浮动基础主体（3）在水下设有多个驱动装置（6）（如螺旋桨），在风电机组有偏航需求时，驱动装置（6）带动浮动基础主体（3）及风电机组进行偏航运动实现对风。
[0018]本专利描述的实施例是一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.风力发电机组的塔架与浮动基础以一定机械方式联接，联接点可以是浮动基础的中央柱或立柱等，一个浮动基础上可以只有一风力发电机组，也可以有多台风力发电机组。2.根据权利要求1的描述，风力发电机组的塔架及以上部分和浮动基础的主体一齐进行偏航，偏航支承由浮动基础实现。3.根据权利要求2的描述，系泊索与浮动基础通过联接机构相...
【专利技术属性】
技术研发人员：崔新维，崔逸南，
申请(专利权)人：苏州新三力风电科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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