[发明专利]可再生能源转换平台

说明书

技术领域

本发明涉及海洋可再生能源综合开发利用领域，属于海洋工程海洋可再 生能源领域，尤其涉及一种可再生能源转换平台。

背景技术

半潜式平台在海洋中作业时，通过动力定位技术，可以保持自身在海洋 中的相对位置不变，但需要消耗大量的能量，与此同时，平台上的仪器、电 器、人员生活都将消耗能量。

传统的海洋平台采用锚泊定位的方式，即系缆以一定的角度(一般为 30°～40°)到达海底，拖拽海洋平台向抛锚点处前进、在抛锚点处既要受 到水平力，又要承受竖直向上的力，对材料刚度要求很高。通常只适用于 1000m内的水深，水深超过1000m后，不仅经济性差，而且结构重量过大， 导致平台产生较大的水平偏离，在工程应用中不满足条件定位已不再适用。

依靠海洋平台的自身动力(推进器系统)在深水区域进行作业是必要选 择。推进器系统作为动力定为系统的执行机构，其性能直接影响着海洋平台 的性能和稳定性，又决定着能源的消耗。因此半潜式海洋平台动力定位系统 的设计至关重要。

现阶段国内外许多专家学者研究海洋平台动力定位系统(DPS)，海洋平 台动力定位系统仅仅是一个简单的闭环系统，利用GIS信息得到与船舶的实 际位置与目标位置的偏差，进而在中央控制器计算出到达目标位置给各螺旋 桨推进器的动力分配，使海洋平台到达目标位置。但仅仅一个位置信息的闭 环反馈一方面很难保证控制的精度(目标位置与实际位置偏差)，另一方面系 统的鲁棒性、稳定性相对较差，难以在深海区域这种复杂环境干扰下保持持 续稳定。而一旦动力定位系统出现故障，对于海洋平台是颠覆性的伤害。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种可再生能源转换平台，可有效满 足平台工作消耗的能源，并通过装置将风力转换成电能，清洁高效，同时保 证风力不足时平台仍可继续工作；可有效实现控制垂荡响应或对横摇、纵摇 自由度实现减摇控制，使动力定位系统无法控制的垂直面自由度运动响应得 到控制，以适应更加恶劣的海况。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种可再生能源转换平台， 包括风力发电装置、液压发电装置、用于储蓄电能的蓄能装置、螺旋推进装 置、半潜式支撑平台和调谐垂荡板装置,所述风力发电装置、所述液压发电 装置和蓄能装置分别固定在所述半潜式支撑平台伸出海平面的上部，所述风 力发电装置、所述蓄能装置分别和所述液压发电装置之间电连接；所述螺旋 推进装置安装在所述半潜式支撑平台伸入海中的底部，所述螺旋推荐装置与 所述液压发电装置电连接，所述调谐垂荡板装置安装在所述半潜式支撑平台 底部；所述螺旋推进装置为螺旋桨，所述螺旋桨有至少四个，至少四个所述 螺旋桨呈阵列安装在所述半潜式支撑平台的底部。

本发明的有益效果是：本发明通过将海洋风电技术与动力定位半潜平台 相结合，将平台作为风力发电装置的载体，有效减少化石能源消耗；设置调 谐垂荡板装置可有效实现控制垂荡响应或对横摇、纵摇自由度实现减摇控 制，使动力定位系统无法控制的垂直面自由度运动响应得到控制，以适应更 加恶劣的海况。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：

进一步，所述风力发电装置包括竖直轴、水平轴、多个叶片和风机，所 述风机固定在所述甲板平台上，所述竖直轴竖直安装在所述风机上且与所述 风机电连接；所述竖直轴顶部水平固定有所述水平轴，所述水平轴远离所述 竖直轴的一端均匀固定有多个叶片。

进一步，所述液压发电装置包括油泵、单向阀、溢流阀、液气储能器、 压力传感器、定量马达、第一发电机、流量传感器、PLC控制阀门、PLC控 制变量马达和第二发电机，

所述油泵依次和所述单向阀、所述溢流阀、所述液气储能器、所述压力 传感器、所述定量马达、所述流量传感器、PLC控制阀门、PLC控制变量马 达以及第二发电机通过链路串联，所述压力传感器和所述PLC控制阀门之间 通过线路连接；所述定量马达和所述第一发电机通过线路连接；所述流量传 感器和所述PLC控制变量马达之间通过线路连接。

进一步，所述半潜式支撑平台包括甲板平台、四个支撑柱和两个浮力箱， 所述甲板平台水平布置，四个所述支撑柱竖直固定在所述甲板平台底部四个 角处且以所述甲板平台的几何中心为中心点中心对称；每两个所述支撑柱底 端水平固定有一个所述浮力箱，所述螺旋推进装置固定在所述浮力箱底部。