一种漂浮单柱式风电平台系泊系统技术方案

本发明专利技术涉及一种漂浮单柱式风电平台系泊系统，包括单柱风电平台，其侧壁面上沿着周向间隔安装有多组缆绳组，单组缆绳组均包括有上下构成夹角分布的两根缆绳，两根缆绳的一端呈上下分布形式分别安装于单柱风电平台的壁面上，两根缆绳的另一端共同安装于锚链端部或是四眼板上；锚链底端经由锚固基础固定于海床面上，锚链与缆绳相接处套装有水鼓，水鼓位于水线面处；从而经由锚固基础和锚链提供风电平台水平方向的锚泊定位性能，通过上下垂直分布的缆绳组产生纵摇恢复力矩来抑制风倾力矩带来的不良影响，极大地提升了风电平台的水动力相应性能，助力于保障发电效率。助力于保障发电效率。助力于保障发电效率。

【技术实现步骤摘要】
一种漂浮单柱式风电平台系泊系统


[0001]本专利技术涉及海洋工程
，尤其是一种漂浮单柱式风电平台系泊系统。

技术介绍

[0002]过去十年，人们对全球能源系统无法提供安全、稳定和可持续的能源而担忧，风能提供了全球一半以上的供人类消费的清洁能源。风能开发逐渐从传统的固定式风机利用发展到深远海风能开发的趋势，国际上涌现了许多浮式风机新构型及工程示范样机，具有良好的经济效益与更广阔的市场前景。
[0003]但是，浮式风机与传统浮式结构物不同，其在浮体上增加了一套风力发电设备，因而会承受较大的风倾力矩。此外，风力发电机的机舱质量和高度都很大。上述问题导致了浮式风机存在显著的纵摇运动，对其结构安全性和发电效率提出了很大的挑战。
[0004]现有技术中，浮式结构物的纵摇恢复力矩一般由平台的恢复刚度提供，这与平台的水线面面积矩的平方直接相关，而单柱式风电平台的面积矩很小，因此需要将其重心设计在浮心之下来提供纵摇恢复力矩，即便这样对于纵摇的恢复力矩也是不够的。
[0005]此外，现有的系泊系统一般只限制平台的水平运动，而对纵摇运动的限制微乎其微。

技术实现思路

[0006]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的漂浮单柱式风电平台系泊系统，从而能够在可靠系泊的同时，由系泊系统产生纵摇恢复力矩来抑制风倾力矩带来的不良影响，极大地提升了风电平台的水动力相应性能，助力于保障发电效率。
[0007]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0008]一种漂浮单柱式风电平台系泊系统，包括单柱风电平台，所述单柱风电平台侧壁面上沿着周向间隔安装有多组缆绳组，单组缆绳组均包括有上下构成夹角分布的两根缆绳，两根缆绳的一端呈上下分布形式分别安装于单柱风电平台的壁面上，两根缆绳的另一端共同安装于锚链端部或是四眼板上；所述锚链底端经由锚固基础固定于海床面上，锚链与缆绳相接处套装有水鼓，水鼓位于水线面处；
[0009]所述单柱风电平台为独立的一个，单柱风电平台侧壁面上的多组缆绳组分别经由对应的锚链衔接至海床面的锚固基础上；
[0010]或者，所述单柱风电平台包括有多个，相邻单柱风电平台之间经由缆绳组与四眼板的安装相互衔接为一体，位于外围的单柱风电平台外侧的缆绳组经由对应的锚链衔接至海床面的锚固基础上。
[0011]作为上述技术方案的进一步改进：
[0012]单组缆绳组中的两根缆绳长度一致，分别位于水线面上方和水线面下方，两根缆绳呈上下对称形式布置。
[0013]所述水鼓上开设有供锚链向上自由穿过的通孔，锚链顶端经由Ω形卸扣与缆绳组
衔接，Ω形卸扣的尺寸大于通孔的直径尺寸，Ω形卸扣位于水鼓顶面外部。
[0014]所述缆绳组中两根缆绳端部共同安装有金属扣，金属扣与Ω形卸扣上部的弧形部位扣装；所述Ω形卸扣下部两支臂经由插销共同锁装衔接锚链，Ω形卸扣下部两支臂朝向水鼓顶面布设，Ω形卸扣下部两支臂的外形尺寸大于通孔的直径尺寸。
[0015]所述水鼓为中空钢制浮力桶，水鼓外壁面均布有橡胶条。
[0016]所述单柱风电平台侧壁面上沿着周向间隔均匀安装有三组或是四组缆绳组。
[0017]单根缆绳顶端经由卸扣一与单柱风电平台侧壁面上的锁扣锁装固定。
[0018]所述四眼板为圆环形结构，四眼板上沿着周向开设有供相邻单柱风电平台上两组缆绳组连接的四个孔，单根缆绳端部分别经由卸扣二与四眼板上对应的孔安装。
[0019]所述四眼板两侧对称焊接有半球形的浮球。
[0020]所述锚固基础为大抓力锚，大抓力锚嵌入海床面的土地质中。
[0021]本专利技术的有益效果如下：
[0022]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，经由锚固基础和锚链提供风电平台水平方向的锚泊定位性能，不仅实现了单柱式风电平台的可靠系泊，而且通过上下垂直分布的缆绳组能够产生纵摇恢复力矩，从而有效抑制由风倾力矩引起的不良纵摇运动影响，极大地提升了风电平台的水动力相应性能，助力于提升结构使用安全性，保障发电效率的提高；
[0023]本专利技术还包括如下优点：
[0024]本专利技术的系泊系统可进行规模化的扩展，形成风电平台群，依托单柱风电平台之间互相的运动牵引，来减少风电平台群的纵摇，并且不需要对风电平台群或是系泊系统进行频繁的控制操作，能够自适应于生存环境，成本低，经济性好；
[0025]当单柱风电平台在风倾力矩的作用下发生纵摇时，位于来风侧的上部缆绳将拉住单柱风电平台，位于背风侧的下部缆绳则在平台转动时也承受较大的拉力，从而共同形成一个恢复力矩，抑制平台的纵摇运动。
附图说明
[0026]图1为本专利技术单个单柱风电平台的系泊示意图。
[0027]图2为图1中A处的局部放大图。
[0028]图3为图1的俯视图(由三组缆绳组进行系泊的情况)。
[0029]图4为图1的俯视图(由四组缆绳组进行系泊的情况)。
[0030]图5为本专利技术多个单柱风电平台的系泊示意图。
[0031]图6为图5中B处的局部放大图。
[0032]图7为本专利技术四眼板两侧配装浮球的结构示意图。
[0033]图8为本专利技术缆绳组与四眼板的配装示意图。
[0034]图9为本专利技术设置三组缆绳组的单柱风电平台模块化系泊的示意图。
[0035]图10为图9中模块化系泊拓展规模后的系泊示意图。
[0036]图11为本专利技术设置四组缆绳组的单柱风电平台模块化系泊的示意图。
[0037]图12为图11中模块化系泊拓展规模后的系泊示意图。
[0038]图13为图11中模块化系泊拓展规模后的另一种系泊示意图。
[0039]其中：1、单柱风电平台；2、卸扣一；3、缆绳组；4、水鼓；5、锚链；6、锚固基础；7、Ω形
卸扣；8、四眼板；9、浮球；10、水线面；20、海床面；
[0040]41、通孔；
[0041]80、卸扣二。
具体实施方式
[0042]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0043]如图1和图5所示，本实施例的一种漂浮单柱式风电平台系泊系统，包括单柱风电平台1，单柱风电平台1侧壁面上沿着周向间隔安装有多组缆绳组3，单组缆绳组3均包括有上下构成夹角分布的两根缆绳，两根缆绳的一端呈上下分布形式分别安装于单柱风电平台1的壁面上，两根缆绳的另一端共同安装于锚链5端部或是四眼板8上；锚链5底端经由锚固基础6固定于海床面20上，锚链5与缆绳相接处套装有水鼓4，水鼓4位于水线面10处。
[0044]本实施例中，经由锚固基础6和锚链5提供风电平台水平方向的锚泊定位性能，不仅实现了单柱式风电平台的可靠系泊，而且通过上下垂直分布的缆绳组3能够产生纵摇恢复力矩，从而有效抑制由风倾力矩引起的不良纵摇运动影响。
[0045]当单柱风电平台1在风倾力矩的作用下发生纵摇时，位于来风侧的上部缆绳将拉住单柱风电平台1，位于背风侧的下部缆绳则在平台转动时也承受较本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种漂浮单柱式风电平台系泊系统，包括单柱风电平台(1)，其特征在于：所述单柱风电平台(1)侧壁面上沿着周向间隔安装有多组缆绳组(3)，单组缆绳组(3)均包括有上下构成夹角分布的两根缆绳，两根缆绳的一端呈上下分布形式分别安装于单柱风电平台(1)的壁面上，两根缆绳的另一端共同安装于锚链(5)端部或是四眼板(8)上；所述锚链(5)底端经由锚固基础(6)固定于海床面(20)上，锚链(5)与缆绳相接处套装有水鼓(4)，水鼓(4)位于水线面(10)处；所述单柱风电平台(1)为独立的一个，单柱风电平台(1)侧壁面上的多组缆绳组(3)分别经由对应的锚链(5)衔接至海床面(20)的锚固基础(6)上；或者，所述单柱风电平台(1)包括有多个，相邻单柱风电平台(1)之间经由缆绳组(3)与四眼板(8)的安装相互衔接为一体，位于外围的单柱风电平台(1)外侧的缆绳组(3)经由对应的锚链(5)衔接至海床面(20)的锚固基础(6)上。2.如权利要求1所述的一种漂浮单柱式风电平台系泊系统，其特征在于：单组缆绳组(3)中的两根缆绳长度一致，分别位于水线面(10)上方和水线面(10)下方，两根缆绳呈上下对称形式布置。3.如权利要求1所述的一种漂浮单柱式风电平台系泊系统，其特征在于：所述水鼓(4)上开设有供锚链(5)向上自由穿过的通孔(41)，锚链(5)顶端经由Ω形卸扣(7)与缆绳组(3)衔接，Ω形卸扣(7)的尺寸大于通孔(41)的直径尺寸，Ω形卸扣(7)位于水鼓(4)顶...

【专利技术属性】
技术研发人员：俞俊，程小明，屈毫拓，叶永林，
申请(专利权)人：深海技术科学太湖实验室，
类型：发明
国别省市：