[发明专利]基于海上浮式平台的风能—波浪能联合发电装置及发电方法

权利要求书

1.一种基于海上浮式平台的风能—波浪能联合发电装置，其特征在于，包括风力发电机系统、浮式平台系统、波浪能发电系统和系泊系统，所述的风力发电机系统和波浪能发电系统安装在浮式平台系统，所述的系泊系统包括锚链（7）和海床锚，锚链（7）一端固连在浮式平台系统，另一端连接海床锚，并由海床锚和海床相连；所述的风力发电机系统包括两台垂直轴风力发电机（10），所述的垂直轴风力发电机（10）包括风轮、塔筒（2）、下部支撑结构（3）、发电机系统和电力传输系统，所述的风轮安装在塔筒（2）上，塔筒（2）是安装在垂直轴风力发电机（10）的转子上的筒状结构，垂直轴风力发电机（10）的转子下部安装下部支撑结构（3），并由下部支撑结构（3）将垂直轴风力发电机（10）固定在浮式平台（4），所述转子连接发电机系统、发电机系统连接电力传输系统；

所述的浮式平台系统包括浮式平台（4）、垂荡板桁架（11）和垂荡板（6），所述的浮式平台（4）为正方形平台，中间呈正方形镂空，所述的垂荡板（6）与四根垂向设置的垂荡板桁架（11）连接，四根垂向设置垂荡板桁架（11）与浮式平台（4）的正方形镂空的四个顶点相连；

两台垂直轴风力发电机（10）安装在下风向的同一方向的两个底角的位置，且两台垂直轴风力发电机（10）的风轮结构是关于正方形的纵向中心线对称，位于左角的垂直轴风力发电机（10）的叶片安装角α与位于右角的垂直轴风力发电机（10）的叶片安装角α数值相等且方向相反；

所述的波浪能发电系统包括两个双气室的振荡水柱式波浪能发电装置，振荡水柱式波浪能发电装置位于浮式平台（4）的镂空位置，振荡水柱式波浪能发电装置沿着主风向方向对称分布，每一个振荡水柱式波浪能发电装置包括两个气室，两个气室沿着浪向分布，大小不同，气室具有波浪进口（12），两个气室以气室隔板（13）分隔，与波浪进口（12）相对的气室板，其具有空气透平（9），所述的空气透平（9）与空气透平发电机（5）连接，空气透平发电机（5）与电力传输系统连接；

振荡水柱式波浪能发电装置置于浮式平台（4）中间处，振荡水柱式波浪能发电装置是利用波浪的往复运动带动振荡水柱式波浪能发电装置内水柱的振荡，从而压缩其气室内的空气，推动压缩气体的往复运动，带动空气透平发电机（5）发电，垂直轴风力发电机（10）在风力的推动下绕中心轴做旋转运动，接受来自不同方向的风，将风能转化成机械能，带动垂直轴风力发电机（10）发电；

在港口完成浮式平台(4)在陆地上组装后，完成振荡水柱式波浪能发电装置的安装，其后完成两个垂直轴风力发电机（10）的安装，采用湿拖法，利用专业的风机安装船将浮式平台（4）运至指定海域，用预先安装好的锚链（7）与海底海床相连，利用浮式平台（4）的浮力以及锚链力，将浮式平台（4）固定在指定海域的海平面上；然后浮式平台（4）就位后，利用运输拖船将垂荡板（6）和垂荡板桁架（11）运输到浮式平台（4）附近，然后先安装垂荡板桁架（11）的四个立柱，再安装垂荡板（6），并置于垂荡板桁架（11）下，调整压舱水系统使整体浮力小于重力，结构下沉到海中，完成基于海上浮式平台的风能—波浪能联合发电装置的施工安装。

2.如权利要求1所述的基于海上浮式平台的风能—波浪能联合发电装置，其特征在于，所述的风轮包括三组螺旋向安装的垂直轴叶片（1）；所述的垂直轴叶片（1）被垂直于转子的叶片固定杆（8）安装在转子，三组垂直轴叶片（1）环向均匀分布在转子的周围。