[发明专利]一种海上风机平台智能锚机

说明书

本发明公开了一种海上风机平台智能锚机，它包括通讯器（1），通讯器（1）无线连接风场指挥中心，并把风场指挥中心的控制信息传输给控制器（3）；放大器（2）接收传感器的信号，将接收的信号放大处理后传输至控制器（3）；控制器（3）对来自通讯器（1）的控制信息和放大器（2）的输出信号进行运算处理，经转换器（4）控制电机（5）正反转运动，电机（5）转动经减速器（6）带动滚筒转动，调节缠绕在滚筒上的系泊缆（7）的长度。本发明的优点是：既能调节风机平台的垂荡，又能调节风机平台的平移和转动，减小尾流效应所造成的风机能量损失，提高风力发电机组的发电效率。

技术领域

本发明属于海上风力发电领域，具体涉及到一种海上风机平台智能锚机。

背景技术

随着人类对能源需求的日益增长，围绕能源争夺的争端和矛盾日益突出。近年来，风能作为最具商业潜力与活力的可再生绿色能源，已引起全球范围内诸多国家的广泛研究和开发利用。与陆地风电场建设相比，海上风电场的建设成为社会发展日益迫切的需求。

我国海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kw。在我国沿海拥有非常丰富的风能资源，开发利用市场条件好。从21世纪初，我国开始发展海上风力发电技术。目前的海上风电机组大多位于近海风场，采用桩基基础，桩基基础适用于30m以下的水深。然而，随着水深的增加，近海风能资源开发利用的成本急剧上升，必须通过海上风机平台克服该问题，使得海上风场的建设向深水区发展。海上风机平台系泊系统一直是各国研究的热门课题，它保证了海上风机平台的稳定性和安全性。

传统的系泊系统采用悬垂链系泊法，通过悬垂的钢链和海底固定，通过几何作用和重力产生的回复力实现定位。在风机平台发生较大水平偏移时，传统的系泊系统才能提供较大的回复力，使得风机平台回到工作位置，对水平偏移的调节有很明显的延迟性，并且对风机平台的垂荡和转动的调节较小。

风场风能的最大化利用是各个风场追求的目标。对于海上风电场，当自然风吹过风力发电机组时，风机会吸取风的部分能量使其速度降低，速度降低的同时风的湍流强度会有所增加，下游风力发电机组就会因此受到影响。尾流效应造成的能量损失对风电场的经济性有着重要的影响，当风力发电机组完全处在尾流区域运行时，功率损失可达30%到40%。

发明内容

针对风浪造成的风机平台波动，本发明所要解决的技术问题就是提供一种海上风机平台智能锚机，它通过检测和预设风机平台的状态，既能调节风机平台的垂荡，又能调节风机平台的平移和转动，减小尾流效应所造成的风机能量损失，提高风力发电机组的发电效率。

本发明所要解决的技术问题是通过这样的技术方案实现的，它包括通讯器、放大器、控制器、转换器、电机、减速器、系泊缆和安装在风机平台上的传感器，通讯器无线连接风场指挥中心，并把风场指挥中心的控制信息传输给控制器；放大器接收传感器的信号，将接收的信号放大处理后传输至控制器；控制器对来自通讯器的控制信息和放大器的输出信号进行运算处理，向转换器发出控制指令，转换器将控制指令转换为电信号，控制电机正反转运动，电机转动经减速器降速、增大转矩，带动滚筒转动，调节缠绕在滚筒上的系泊缆的长度。

本发明的技术效果是：

根据检测到的风机平台的倾斜状态，快速响应，主动应对风浪造成的波动，能够保证其在不同波浪下的稳定性，大大提高其水动力性能。同时接收风场指挥中心远程控制，实施风机平台的平移和转动，对工作的风机平台进行位置调整，应对不同风向，提高风能利用率；当遇到超强台风时，对停机的风力机进行位置调整，牺牲前排风力机，对风场内的其他风力机进行保护。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为本发明的结构示意图；

图2为使用本发明的正三角形半潜式风机平台的示意图；

图3为海上风场中采用现有系泊系统的风机布置图；