[发明专利]一种漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统

说明书

本发明涉及一种漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统。本发明所述的漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统包括海上平台和设置在海上平台上的多个风机单元；所述风机单元包括风力发电机组、支撑塔、空心倒锥体和内部装有海水的圆筒罐，所述风力发电机组安装在所述支撑塔的顶部，所述支撑塔的底部安装固定在所述空心倒锥体的底面上，所述空心倒锥体设置在所述圆筒罐中且浮于其内部的海水上；所述圆筒罐的高度大于所述海上平台的高度，且沿其轴向贯穿所述海上平台，其侧壁与所述海上平台固接，并开设有可开闭的进出水口。本发明所述的漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统具有风机运转平稳、抗台风能力强、建造成本低、便于安装与检修的优点。

技术领域

本发明涉及海上风电场技术领域，特别是涉及一种漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统。

背景技术

中国沿海常有不定期台风和冬季冷高压前沿大风的影响，当风力达到8级及以上时，大风会对海上设施造成不利的影响，甚至会破坏海上设施的设备。

海上平台是高出海面且具有水平台面的一种桁架构筑物，供生产作业或其他活动使用。海上平台上可安装风机进行发电。然而，受台风等大风的影响，海面上产生的大涌浪和风浪，及风、流等因素造成海上平台产生不同自由度的晃动，使平台上的发电风机随之增幅6自由度摇晃。

为确保风机稳定工作，预防类似台风等大风的破坏，有必要在设计上对风机采取有关的措施，以有效抑制外界因素带来的不利影响，降低或减少各个自由度摇晃，抵御台风袭击对海上设施、设备的影响。

发明内容

基于此，本发明的目的在于，提供一种漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统，其具有风机运转平稳、抗台风能力强、建造成本低、便于安装与检修的优点。

本发明采取的技术方案如下：

一种漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统，包括海上平台和设置在海上平台上的多个风机单元；所述风机单元包括风力发电机组、支撑塔、空心倒锥体和内部装有海水的圆筒罐，所述风力发电机组安装在所述支撑塔的顶部，所述支撑塔的底部安装固定在所述空心倒锥体的底面上，所述空心倒锥体设置在所述圆筒罐中且浮于其内部的海水上；所述圆筒罐的高度大于所述海上平台的厚度，且沿其轴向贯穿所述海上平台，其侧壁与所述海上平台固接，并开设有可开闭的进出水口。

本发明所述的漂浮式风电场平稳与抗台的风机系统中，设置固定于海上平台上的圆筒罐以及浮于圆筒罐内的空心倒锥体，使风力发电机组和支撑塔可随着圆筒罐内的水位变化进行升高或降低，有利于在台风等大风来临期间及时降低风力发电机组和支撑塔的位置高度，采用圆筒罐对设备进行保护，避免设备受到破坏，有效抵御台风等大风袭击，圆筒罐内海水基本平稳，能减少设备的摇晃幅度，提高设备运行的平稳性。而且，圆筒罐相对于海上平台的体积小得多，比起以往通过增加海上平台的宽度和厚度以增加平稳性的技术手段，本发明在大量减少钢材用量及相应降低建造成本的同时，能达到同样效果的抗台性。另外，风力发电机组可升降的特点方便进行安装与日常检修工作。

进一步地，所述风机单元还包括平衡装置，所述平衡装置包括平衡钢棒、四个平衡方块以及四根传动杆；所述平衡钢棒设置在所述空心倒锥体下方并沿其轴向设置，其一端于所述空心倒锥体的顶点固接；所述四个平衡方块设置在所述圆筒罐内；所述四根传动杆的一端分别与所述四个平衡方块固接，另一端分别穿出所述圆筒罐的侧壁与一同步机构连接；所述四根传动杆驱动所述四个平衡方块围合形成一限位孔时，所述平衡钢棒插入所述限位孔中。

所述四个平衡方块形成的限位孔，能够使插入其中的平衡钢棒移动受阻，从而避免平衡钢棒上方的空心倒锥体、支撑塔及风力发电机组整体发生大幅度摇晃，有效提高平稳性。

进一步地，所述风力发电机组包括发电机和安装在发电机上的风轮，所述限位孔为长方形孔，其长度方向为所述风轮的迎风方向，宽度方向垂直于所述风轮的迎风方向。