[发明专利]一种用于漂浮式波浪发电平台的系泊系统

说明书

技术领域

    本发明属于海洋可再生能源利用技术领域，特别是涉及一种用于漂浮式波浪发电平台的系泊系统。

背景技术

    海洋波浪能是一种储量大、分布广的可再生能源，波浪发电是波浪能利用的主要方式。波浪发电对于海岛和远离陆地的海上装置具有十分重要的意义，各种波浪发电装置应运而生，主要有振荡水柱式、聚波水库式、摆板式、振荡浮子式和浮摆式等。这些装置一般要求安装在离岸式漂浮平台上，这种漂浮平台的最大优点是可以在任何海域进行海洋能采集和测试，定位系统对于维持漂浮平台的稳定性具有至关重要的作用。当前的波浪发电平台定位系统主要有三大类：（1）垂直导桩系统。该系统是将浮体安装在垂直导桩上，用桩固定于海底的一种平台定位系统。该系统的优点是平台稳定性好，缺点是结构庞大、造价高、施工困难，仅适用于浅水。（2）悬链线系泊系统。该系统通过悬垂的缆索将平台与海底的锚固装置相连，缆索的底端有一段水平卧底段。该系统造价低、结构简单、地质要求低，缺点是水深较大时造价增加明显。（3）张紧索系泊系统。该系统是通过张紧的缆索与海底锚固装置联结。该系统结构简单、适用于大水深、稳定性较好，缺点是无法适用浅水和小型平台、平台自由度较差。

浮摆式发电装置集合了摆板式和振荡浮子式的采能特点，利用浮子和摆板作为采能设备进行波浪能量采集：一方面采集波浪作用下浮子与平台之间相对运动的动能与势能，另一方面采集摆板与平台之间相对运动的动能。该类装置要求安装在浮体平台上，由于浮体平台对自身的运动没有限制作用，会随波浪和海流产生六个自由度的不规则运动，这种运动对平台上的设备和人员安全构成很大威胁。

浮体平台的系泊方案通常采用平台多点悬连线系泊，抛锚作业时需根据海流和季风的方向选择抛锚点，须收集大量海洋洋流和季风参数进行分析确定，给设计和施工均带来许多额外的工作。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种用于漂浮式波浪发电平台的系泊系统。

本发明的上述目的是通过下列技术方案来实现的：

一种用于漂浮式波浪发电平台的系泊系统，包括浮筒，浮筒的下方辐射式布置多根锚链，每条锚链在海底都有与其相连的锚固装置，浮筒的上方通过柔性缆索（钢缆）或刚性杆件与漂浮式波浪发电平台连接。

辐射式布置的多根锚链向周围拉扯浮筒，使漂浮在水面上的浮筒不会随风浪移动，从而保证了浮筒在海面上位置的固定性；再通过钢缆绳或杆件连接漂浮式波浪发电平台，就可以使漂浮式波浪发电平台在海面上的停泊时位置相对固定，从而克服了漂浮式波浪发电平台在海面上尤其是深海区抛锚停泊时，受风浪的影响而漂荡较远的距离或在较大的范围内漂移不定；其中，使用杆件连接漂浮式波浪发电平台时，可以保持漂浮式波浪发电平台与浮筒之间有一定的距离，从而避免漂浮式波浪发电平台与浮筒碰撞。

作为对使用柔性缆索连接发电平台的技术改进，所述浮筒的上方通过柔性缆索连接漂浮式波浪发电平台时，可在缆索的下方设置漂浮物块，使缆索不因自身的重力沉入于水中。

所述浮筒的下方均匀辐射式布置3根（含）以上的锚链，优先选择3根锚链，利用不在同一条直线上的三点确定一个平面的稳定性原理，在保证能够使浮筒位置稳定的条件下设置锚链最少，从而节约成本。

作为对浮筒的改进，所述浮筒中心设有通孔，浮筒的上方通过柔性缆索或刚性杆件连接漂浮式波浪发电平台，漂浮式波浪发电平台的输电及通讯电缆从浮筒的通孔中穿过并下沉至海底成为从海底延伸至岸上的海底电缆；这样设置，一方面，可以使漂浮式波浪发电平台在海平面上有一个相对确定的位置，而且漂浮式波浪发电平台受到绳索的拉力（或杆件的拉力与推力）始终是水平的，使漂浮式波浪发电平台的自对浪功能更好的实现，可以使漂浮式波浪发电平台更加平稳，采能效果更好；另一方面，可以将平台通过采集海洋能转换成的电能以及其它测试数据信息及时地传输到岸上，并通过漂浮式波浪发电平台的系泊系统对输电及通讯电缆线路进行稳定，避免电缆扯拉损坏。

进一步的，所述浮筒的通孔上方可转动地设有旋转弯肘管，旋转弯肘管与浮筒通孔对接处设有导电环，通过导电环将输电及通讯电缆与海底电缆相连接；这样可以避免电缆的扭曲缠绕，延长电缆的使用寿命。