【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电基础，具体提供一种漂浮式海上风电基础。
技术介绍
1、海上风电的开发利用体现了资源环境与经济发展的约束平衡，已成为国际可再生能源发展的主流方向。近年来，随着机组容量不断增大，风电资源开发逐渐走向深远海海域，海上风电基础由固定式风电基础逐渐转发展成漂浮式风电基础。漂浮式风电基础主要有三种常见的类型：单桩式、半潜式和驳船式。单桩式的漂浮式海上风电基础的结构相对简单，成本较低，适用于较浅的水域。半潜式的漂浮式海上风电基础相对于单桩式有更好的稳定性，适应中等深度海域，相对于驳船式，制造和安装成本可能较低，不过稳定性相对较差。驳船式的漂浮式海上风电基础适应深水海域，能够提供较高的稳定性，不过，制造和安装成本较高。对于深远海海域，半潜式的漂浮式海上风电基础和驳船式的漂浮式海上风电基础均能够适用。考虑到制造成本，半潜式的漂浮式海上风电基础通常是优选，不过，其稳定性有待提高。
2、因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决上述技术问题，即为了解决现有半潜式海上风电基础的稳定性有待提高的问题。
2、本专利技术提供了一种漂浮式海上风电基础，所述漂浮式海上风电基础包括一个中柱、三个侧柱、一个垂荡板和一个压载舱，所述中柱的上端用于连接海上风电机组的塔柱，所述侧柱内具有第一腔室，所述三个侧柱绕所述中柱均匀分布，所述垂荡板包括三个分别连接至所述三个侧柱下端的第一圆板、一个连接至所述中柱下端的第二圆板以及三个分别连接三个所
3、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述条形板的宽度为所述第一圆板的直径的65％～75％。
4、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述第一圆板、所述第二圆板和所述条形板一体成型。
5、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述侧柱的中轴线和所述中柱的中轴线均位于竖直平面内。
6、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述侧柱包括从上到下依次连接的竖直段和倾斜段，所述倾斜段从下到上朝远离所述中柱的方向倾斜。
7、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述倾斜段的倾斜角度为30°～60°。
8、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述压载舱包括：三个圆盘状的第一舱体，所述第一舱体的横截面的尺寸与所述第一圆板的尺寸相同并且所述第一舱体与所述第一圆板同轴；以及一个盘状结构的第二舱体，所述第二舱体包括顶板、底板以及位于所述顶板和所述底板之间并与所述顶板和所述底板的边缘连接的侧板，所述顶板和所述底板均为将等边三角形板的三个角以相同尺寸的扇形切除后得到的板结构，所述顶板和所述底板的形状和尺寸相同，所述板结构具有三个直边以及三个圆弧边，所述侧板包括三个平面侧板以及三个分别与所述第一舱体同轴的圆弧面侧板，所述圆弧面侧板的直径与所述第一舱体的直径相同，所述三个平面侧板和所述三个圆弧面侧板彼此间隔分布并且连接，所述三个平面侧板的上边缘分别与所述顶板的三个直边连接，所述三个平面侧板的下边缘分别与所述底板的三个直边连接，所述三个圆弧面侧板的上边缘分别与所述顶板的三个圆弧边连接，所述三个圆弧面侧板的下边缘分别与所述底板的三个圆弧边连接；所述三个第一舱体分别与所述第二舱体的三个圆弧面侧板连接。
9、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述第一舱体内设置有多个上下间隔分布的第一舱室，所述第二舱体内设置有多个上下间隔分布的第二舱室。
10、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述第一腔室包括多个子腔室，每个所述子腔室均配置有能够独立调节内部水量的水量调节装置。
11、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述中柱内设置有第二腔室。
12、在采用上述技术方案的情况下，漂浮式海上风电基础包括一个中柱、三个侧柱、一个垂荡板和一个压载舱，中柱的上端用于连接海上风电机组的塔柱，侧柱内具有第一腔室，三个侧柱绕中柱均匀分布，垂荡板包括三个分别连接至三个侧柱下端的第一圆板、一个连接至中柱下端的第二圆板以及三个分别连接三个第一圆板与第二圆板的条形板，第一圆板和第二圆板的直径相同，三个第一圆板的下表面分别通过刚性杆件连接至压载舱，侧柱的上端侧部与中柱的上端侧部通过连接件连接，在使用状态下，侧柱位于海面上方的部分的高度为不小于5m，所述压载舱位于所述海面下方的深度不小于30m。
13、通过这样的设置，中柱和侧柱、垂荡板和压载舱从上到下依次分布，使得漂浮式海上风电基础的更多结构位于海面下方更深的区域，与现有半潜式海上风电基础相比，本专利技术的漂浮式海上风电基础的重心更低，垂荡板的这种特定结构和位置的设置方式，使得漂浮式海上风电基础在相同工况下产生的垂荡的振幅、纵荡的振幅和纵荡偏移以及纵摇的振幅均大幅度减小，在很大程度上提高了漂浮式海上风电基础的稳定性。另外，除了侧柱能够为漂浮式风电基础提供浮力，压载舱能够为漂浮式风电基础也提供浮力，与同等承载能力的漂浮式风电基础相比，本专利技术的漂浮式海上风电基础的侧柱的尺寸可以设置的更小，从而进一步减弱风浪对漂浮式海上风电基础的稳定性的影响，在很大程度上提高了漂浮式海上风电基础的稳定性。也就是说，与现有半潜式的漂浮式海上风电基础相比，稳定性有了很大的提高，但是结构相对简单，制造和安装成本并未大幅增加。
14、优选地，侧柱包括从上到下依次连接的竖直段和倾斜段，倾斜段从下到上朝远离中柱的方向倾斜。
15、通过这样的设置，能够增加漂浮式海上风电基础的惯性矩，并且增大了水线面面积，使得漂浮式海上风电基础有足够大的回复力矩，从而进一步提高漂浮式海上风电基础的稳定性。
16、优选地，压载舱包括：三个圆盘状的第一舱体，第一舱体的横截面的尺寸与第一圆板的尺寸相同并且第一舱体与第一圆板同轴；以及一个盘状结构的第二舱体，第二舱体包括顶板、底板以及位于顶板和底板之间并与顶板和底板的边缘连接的侧板。
17、通过这样的设置，在很大程度上增加了漂浮式海上风电基础的总体质量，并且能够提供更大的阻尼，与其他结构的协同配合，使得整个漂浮式海上风电基础具有更好的抑制垂荡、纵荡、纵摇的能力，漂浮式海上风电基础的稳定性更好。
18、优选地，第一舱体内设置有多个上下间隔分布的第一舱室，第二舱体内设置有多个上下间隔分布的第二舱室。
19、通过这样的设置，可以根据具体的工况来选择注入/排出的水量，实现压载量的调节，达到调节漂浮式海上风电基础的吃水深度。
20、优选地，第一腔室包括多个子腔室，每个子腔室均配置有能够独立调节内部水量的水量调节装置。
21、通过这本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述漂浮式海上风电基础包括一个中柱、三个侧柱、一个垂荡板和一个压载舱，所述中柱的上端用于连接海上风电机组的塔柱，所述侧柱内具有第一腔室，所述三个侧柱绕所述中柱均匀分布，所述垂荡板包括三个分别连接至所述三个侧柱下端的第一圆板、一个连接至所述中柱下端的第二圆板以及三个分别连接三个所述第一圆板与所述第二圆板的条形板，所述第一圆板和所述第二圆板的直径相同，三个所述第一圆板的下表面分别通过刚性杆件连接至所述压载舱，所述侧柱的上端侧部与所述中柱的上端侧部通过连接件连接，
2.根据权利要求1所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述条形板的宽度为所述第一圆板的直径的65％～75％。
3.根据权利要求2所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述第一圆板、所述第二圆板和所述条形板一体成型。
4.根据权利要求1所述的漂浮式海上风电基础，所述侧柱的中轴线和所述中柱的中轴线均位于竖直平面内。
5.根据权利要求4所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述侧柱包括从上到下依次连接的竖直段和倾斜段，所述倾斜段从下到上朝远离
6.根据权利要求5所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述倾斜段的倾斜角度为30°～60°。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述压载舱包括：
8.根据权利要求7所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述第一舱体内设置有多个上下间隔分布的第一舱室，所述第二舱体内设置有多个上下间隔分布的第二舱室。
9.根据权利要求7所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述第一腔室包括多个子腔室，每个所述子腔室均配置有能够独立调节内部水量的水量调节装置。
10.根据权利要求7所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述中柱内设置有第二腔室。
...【技术特征摘要】
1.一种漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述漂浮式海上风电基础包括一个中柱、三个侧柱、一个垂荡板和一个压载舱，所述中柱的上端用于连接海上风电机组的塔柱，所述侧柱内具有第一腔室，所述三个侧柱绕所述中柱均匀分布，所述垂荡板包括三个分别连接至所述三个侧柱下端的第一圆板、一个连接至所述中柱下端的第二圆板以及三个分别连接三个所述第一圆板与所述第二圆板的条形板，所述第一圆板和所述第二圆板的直径相同，三个所述第一圆板的下表面分别通过刚性杆件连接至所述压载舱，所述侧柱的上端侧部与所述中柱的上端侧部通过连接件连接，
2.根据权利要求1所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述条形板的宽度为所述第一圆板的直径的65％～75％。
3.根据权利要求2所述的漂浮式海上风电基础，其特征在于，所述第一圆板、所述第二圆板和所述条形板一体成型。
4.根据权利要求1所述的漂浮式海上风电基础，所述侧柱的中轴线和...
【专利技术属性】
技术研发人员：孟慧雯，田德，苏怡，刘永前，龙凯，邓英，李贝，吴晓璇，韩璋，王浩东，管龙生，刘澎博，杨立华，马强，白亮，胡皓，施俊佼，陈磊，秦雪妮，曲舒然，
申请(专利权)人：华北电力大学，
类型：发明
国别省市：
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