【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海上风电装备，具体地，涉及一种张力腿式风电平台及其一体化安装方法。
技术介绍
1、风能总量比地球上可开发利用的水能总量大10倍以上，是目前发展最迅速、最具潜力的可再生能源。全球可利用的风能资源非常丰富，其中大部分高品质的风能资源集中在水深超过30m的非浅水区域。
2、深水浮动式风力机作为一种替代传统固定式风机的新装备具有广阔的应用前景。浮动式风力机主要由三部分组成，即位于顶部的风力发电机组、底部的浮式基础和用以连接二者的塔筒结构。底部的浮式基础与海洋石油平台下浮体相似，可划分为四种主要类型：半潜式(semi-sub)、单柱式(spar)、张力腿(tlp)和驳船式(barge)。单柱式平台通过压载使重心高度远低于浮心高度以获得稳性和优良的垂荡性能。半潜式平台通过合理布置水线面以取得较大的水线面惯性矩，从而获得稳性和较好的运动性能。张力腿式平台通过设置张力腿预张力以获得稳性和优良的运动性能。
3、当前制约漂浮式海上风电大规模商业化发展的主要因素，如何从建造结构方面降低漂浮式海上风电基础的单机工程造价，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。例如公开号为cn116374102a，公开了一种漂浮式海上风电基础及其安装方法，其中基础包括：漂浮式基础；系泊系统，系泊系统一端与漂浮式基础固定连接，另一端用于固定在海底；压载系统，压载系统包括悬挂组件和压载沉箱，压载沉箱通过悬挂组件悬挂在漂浮式基础的下方，压载沉箱内部中空，压载沉箱内由上至下设置有若干分隔板，分隔板将压载沉箱分隔为若干层，每层压载沉箱上均设有阀门
技术实现思路
1、针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种张力腿式风电平台及其一体化安装方法。
2、根据本专利技术提供的一种张力腿式风电平台，包括风机机组、塔筒、浮体中心浮筒、浮体结构伸长段、绞缆组件以及锁止机构；
3、所述风机机组安装于所述塔筒的顶端，所述塔筒的底端连接于所述浮体中心浮筒上，所述浮体中心浮筒的直径大于所述塔筒的直径，所述浮体中心浮筒与所述浮体结构伸长段均为舱室结构，所述浮体结构伸长段为三个或四个，多个所述浮体结构伸长段连接于所述浮体中心浮筒的外周面并均布设置，所述浮体结构伸长段的顶部设有导缆孔，所述锁止机构安装于所述浮体结构伸长段顶部下侧，所述锁止机构临近所述导缆孔；
4、所述绞缆组件包括绞车和支撑台，所述支撑台连接于所述塔筒上，所述支撑台位于所述浮体中心浮筒的上方，所述绞车连接于所述支撑台上，所述绞车的缆绳能够延伸并依次穿过所述导缆孔和所述锁止机构后和外部的系泊锚链连接，驱动所述绞车卷绕缆绳使所述系泊锚链穿过所述锁止结构后被拉至预定位置，所述锁止机构锁定所述系泊锚链。
5、一些实施方式中，所述浮体中心浮筒为圆柱形或棱柱形。
6、一些实施方式中，所述绞车与所述浮体结构伸长段的数量相同，所述绞车与所述浮体结构伸长段的方位对应设置。
7、一些实施方式中，所述浮体结构伸长段与所述浮体中心浮筒连接的根部的横截面面积大于设有所述导缆孔的顶部的横截面面积。
8、一些实施方式中，所述浮体结构伸长段自根部至顶部的横截面积逐渐变小。
9、一些实施方式中，所述浮体中心浮筒的外周面为棱柱形，所述浮体结构伸长段包括矩形段和锥形段，所述矩形段的一端与所述浮体中心浮筒的周面连接，所述矩形段的另一端与所述锥形段的底端连接，所述导缆孔位于所述锥形段的顶部。
10、本专利技术还提供了一种张力腿式风电平台的一体安装方法，采用所述的张力腿式风电平台，包括：
11、s1，陆上一体组装：所述风机机组、所述塔筒、所述浮体中心浮筒、所述浮体结构伸长段、所述绞缆组件以及所述锁止机构建造完成后于陆上完成组装，形成风电平台；
12、s2，移位至半潜船：将组装好的风电平台载运至半潜船尾侧或首侧，同时对应位置的浮箱向船中移动或拆除，向所述浮体中心浮筒和\或所述浮体结构神长段内注入预定量的压载水，使得风电平台的自身重力大于下沉至预定吃水深度时的浮力，然后调平半潜船，此时半潜船的纵稳性和横稳性能满足要求；
13、s3，连接系泊锚链：半潜船载运风电平台至预定地点，通过外部系统定位半潜船后，所述绞车的缆绳被牵引至所述导缆孔并穿出，再穿过所述锁止机构后与预先布置好的系泊锚链连接，通过所述绞车收紧缆绳拉动系泊锚链的端部穿过所述锁止机构后被拉至预定位置，系泊锚链呈张紧状态，所述锁止机构锁定系泊锚链；
14、s4,风电平台下沉至预定水深：解除外部系统对半潜船的定位约束，通过半潜船载运风电平台下沉至预定吃水深度，此时系泊系统再次变为松弛状态，解除所述锁止机构对系泊锚链的锁定，通过绞车收紧缆绳而使得系泊锚链再次呈张紧状态后，再通过所述锁止机构锁定系泊锚链；
15、s5，风电平台系泊完成：抽排预定量的所述浮体中心浮筒和/或所述浮体结构伸长段内的压载水，使得风电平台整体上浮预定高度，半潜船与风电平台分离并驶离，上浮预定高度的风电平台使得系泊锚链的张力达到预设值，完成风电平台的安装系泊。
16、与现有技术相比，本专利技术具有如下的有益效果：
17、1、本申请通过于塔筒上设置绞缆组件，同时配合浮体结构伸长段的顶部的导缆孔以及与导缆孔位置适配的锁止机构，使得风电平台与系泊系统的连接与调整无需借助外部浮吊等装置即可完成，提高浮式风电平台的安全性，同时大幅降低了风电平台的安装成本。
18、2、本专利技术提供的张力腿式风电平台的一体安装方法，将风电平台于陆上完成组装并运至预定海域，通过风电平台自身结构设计中的绞缆组件、导缆孔以及与导缆孔位置适配的锁止机构配合完成系泊锚链的连接，同时通过调整浮体中心浮筒内的压载水量而使系泊锚链自动张紧至预设的张紧力的值并与载运的半潜船分离，不仅提高了风电平台的组装精度，且海上安装过程简便易行，解决了tlp安装过程复杂度高的技术问题，提高安装效率的同时大幅降低了安装费用。
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1.一种张力腿式风电平台，其特征在于，包括风机机组(1)、塔筒(2)、浮体中心浮筒(3)、浮体结构伸长段(4)、绞缆组件(5)以及锁止机构(6)；
2.根据权利要求1所述的张力腿式风电平台，其特征在于，所述浮体中心浮筒(3)为圆柱形或棱柱形。
3.根据权利要求1所述的张力腿式风电平台，其特征在于，所述绞车(51)与所述浮体结构伸长段(4)的数量相同，所述绞车(51)与所述浮体结构伸长段(4)的方位对应设置。
4.根据权利要求1-3任一所述的张力腿式风电平台，其特征在于，所述浮体结构伸长段(4)与所述浮体中心浮筒(3)连接的根部的横截面面积大于设有所述导缆孔(41)的顶部的横截面面积。
5.根据权利要求4任一所述的张力腿式风电平台，其特征在于，所述浮体结构伸长段(4)自根部至顶部的横截面积逐渐变小。
6.根据权利要求4所述的张力腿式风电平台，其特征在于，所述浮体中心浮筒(3)的外周面为棱柱形，所述浮体结构伸长段(4)包括矩形段(401)和锥形段(402)，所述矩形段(401)的一端与所述浮体中心浮筒(3)的周面连接，所述矩
7.一种张力腿式风电平台的一体安装方法，其特征在于，采用如权利要求1-6任一所述的张力腿式风电平台，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种张力腿式风电平台，其特征在于，包括风机机组(1)、塔筒(2)、浮体中心浮筒(3)、浮体结构伸长段(4)、绞缆组件(5)以及锁止机构(6)；
2.根据权利要求1所述的张力腿式风电平台，其特征在于，所述浮体中心浮筒(3)为圆柱形或棱柱形。
3.根据权利要求1所述的张力腿式风电平台，其特征在于，所述绞车(51)与所述浮体结构伸长段(4)的数量相同，所述绞车(51)与所述浮体结构伸长段(4)的方位对应设置。
4.根据权利要求1-3任一所述的张力腿式风电平台，其特征在于，所述浮体结构伸长段(4)与所述浮体中心浮筒(3)连接的根部的横截面面积大于设有所述导缆孔(41)的顶...
【专利技术属性】
技术研发人员：潘徐杰，
申请(专利权)人：上海惠生海洋工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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