[发明专利]风力发电站

说明书

技术领域

本发明涉及小规模发电并且可以用于产生风电场。

背景技术

已知这样的风力发电站，其包括布置在环形浮桥上的接收风的工作构件以及运动学地连接到浮桥的能量转换器(苏联发明人证书No.1719713，IPC5F03D 3/06；1992)。

此技术方案的缺点在于，机械能到发电机的转移复杂，特别是当轮尺度增大时，这是由于在其旋转期间存在径向移动浮桥的力而造成的。因而，浮桥仅仅与所述力作用到其的那些发电机高效地互作用。此外，需要构造环形通道(或者至少沿着浮桥外围安装若干支撑构件(止动件))，这显著地使发电站安装复杂化并且提高发电站安装的价格。

还已知这样的风力发电站，其包括：能够转换旋转能量的能量转换器，布置成可围绕其垂直轴旋转的的环形浮桥，布置在环形浮桥上并且围绕它们的垂直轴可旋转的可旋转叶片，耦合到环形浮桥和能量转换器枢纽并且布置成可与环形浮桥同轴地旋转的柔性连接部，能够将环形浮桥旋转能量转移到能量转换器的接收单元运动机构(俄罗斯联邦专利No.2330989，IPC F 03 D 3/06，2008)。

这种技术方案的缺点在于流体力学能量损失大且生产效率低，因为浮动平台是可旋转的。

还已知这样的风力发电站，其包括：布置在环形浮桥上围绕其垂直轴可旋转的叶片，能够转换旋转能量并且布置在由环形浮桥围成的平台上的能量转换器，能够将环形浮桥旋转能量转移到能量转换器的接收单元的运动机构(俄罗斯联邦专利No.2118705，IPC⁶F 03 D 3/06，1998)。

这种原型的缺点在于，风力发电站无法安装在深水陆棚区，因为这种技术方案中的平台是固定的。

发明内容

所要求保护的技术方案涉及的任务是消除有关在水域种安装风力发电站的位置的限制。

由于实现所述任务而达成的技术效果在于，将用于布置风力发电站的可能位置的范围扩展到在具有低湍流的最强和稳定风地带中深度超过50米的自由海陆架区域，这也增加了电能产生。

所述任务是由于下述事实而被解决，所提出的风力发电站包括：布置在围绕其垂直轴可旋转的环形浮桥上的叶片，能够转换旋转能量并且布置在由环形浮桥围成的平台上的能量转换器，能够将环形浮桥旋转能量转移到能量转换器的接收单元的运动机构；所述风力发电站特征在于平台形成为可浮动的并且设有定位装置，该定位装置包括至少6个锚，所述锚位于水体的底部，优选地是成对的，并且通过柔性构件连接到平台，使得一个柔性构件的水平面投影径向地取向到环形浮桥旋转轴，并且第二柔性构件的投影切向地取向，连接到其的锚相对于柔性构件附连到平台的点在与环形浮桥旋转方向相反的方向上偏移。锚定位成超出平台海底部投影的范围。

另外，平台包括浮动底座和水上部分，该水上部分设有能量转换器并且连接到完全浸没的浮动底座，密封柱长度大于平台水上高度和风生波的深度范围之和，柱截面的长度大于宽度，截面长轴径向地取向到环形浮桥旋转轴，并且另外，从环形浮桥旋转轴到密封柱的最远离区域的距离小于环形浮桥内径。另外，平台浮动底座制成正多边形的形式，柔性构件在最远离环形浮桥旋转轴并且优选地彼此之间等距离隔开的点附连到平台浮动底座。另外，平台浮动底座的水平尺度大于平台水上部分的相应尺度。

对所要求保护的技术方案的必要技术特征和原型的必要技术特征的比较研究证明，所要求保护的技术方案满足″新颖性″的标准。

各权利要求的特征部分中包括的特征解决了下述功能任务。

特征″…平台形成为可浮动的并且设有定位装置…″使得能够将风力发电站布置在超过50米深的陆架区域，在这种陆架区域使用静止平台是不可能的或无利可图的。

陈述了该定位装置包括″至少6个锚，所述锚位于水体的底部，优选地是成对的，并且通过柔性构件连接到平台，使得一个柔性构件的水平面投影径向地取向到环形浮桥旋转轴″的特征使得能够防止浮动底座在水面上漂流。并且柔性构件的存在使得该结构在改变水位的大浪期间工作更容易。

特征″…并且第二柔性构件的投影切向地取向，连接到其的锚相对于柔性构件附连到平台的点在与环形浮桥旋转方向相反的方向上偏移″确保了可靠地将风形成的扭矩从平台传递到水体的底部，这防止平台围绕垂直轴回转并且因而保证浮动风力发电站的作业能力。

将锚布置在平台的底部投影的外部确保减小柔性构件中的拉力以及减小锚重量，并且提高了风力发电站的位置稳定性。