[实用新型]一种漂浮式风机偏航稳定性的控制装置

说明书

本实用新型公开了一种漂浮式风机偏航稳定性的控制装置，包括三浮筒漂浮式平台，传感检测装置，数据处理与控制装置和水位调节装置。当风向风力发生变化，偏航系统在转动机舱对风的运转过程中，不仅载荷大小发现变化，塔筒顶部推力通过塔筒传递到漂浮式平台后形成的力矩方向也时刻变化，导致漂浮式平台产生倾斜时，需要动态调节压舱水，改变漂浮式平台压舱水的质量分布来平衡机组的倾斜弯矩，以保证整机运行的平稳状态。本实用新型能够自动调整以保证整机运行的平稳，而无需人工干预。

技术领域

本实用新型涉及海上漂浮式风力机组发电领域，特别涉及一种三浮筒漂浮式风机偏航稳定性控制装置。

背景技术

风能是一种可再生的清洁能源，因为对环境污染小，且资源丰富储量巨大，已成为各国新能源开发和利用的战略选择。作为一种缓解世界能源危机的战略性产业，风电产业在世界各地快速发展。近年来，随着陆地上可开辟风电场日益减少，海上风电场成为风电产业发展新的增长点。截至2018年底，全球海上风电装机容量约为22000MW，我国海上风电装机容量已达到3630MW。到2020年底，我国海上风电装机容量将达到5000MW以上。海上风电机组正不断朝着大型化方向发展，国外已有8MW、9MW、9.5MW等系列机型相继推出；国内4MW-6MW机组将批量进入海上风电场，单机容量达7.25MW的海上风电机组也已安装。

目前，已经提出的海上风力发电机组漂浮式平台结构主要有单柱结构(Spar结构)、张力腿结构和三浮体结构等。在上述几种结构中，三浮体式结构简单，后期安装、维护方便，是目前产业界具有浓厚兴趣的一种发展模式，也是本实用新型研究的结构模式。随着风速和风向发生变化，风机组的受力状态亦随之变化，尤其当风向变化角度大时，在风力发电机组启动偏航系统转动机舱对风的过程中，必然破坏整体平衡力矩，从而导致整机倾翻事故发生。

因此，本实用新型提出一种漂浮式风机偏航稳定性的控制方法和装置，对实现海上风力发电机组偏航稳定运行的发展有积极意义。

实用新型内容

为了解决上述的技术问题，本实用新型设计一种漂浮式风机偏航稳定性的控制方法和装置。

本实用新型的工作原理是：当风向风力发生变化，偏航系统在转动机舱对风的运转过程中，不仅载荷大小发现变化，塔筒顶部推力通过塔筒传递到漂浮式平台后形成的力矩方向也时刻变化，导致漂浮式平台产生倾斜时，需要动态调节压舱水，改变漂浮式平台压舱水的质量分布来平衡机组的倾斜弯矩，以保证整机运行的平稳状态。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种漂浮式风机偏航稳定性控制装置，包括三浮筒漂浮式平台，传感检测装置，数据处理与控制装置和水位调节装置。所述三浮筒漂浮式平台连接固定在塔筒下端；所述传感检测装置包括设置在塔筒上部结构机舱上的风速风向传感器、温湿度传感器、大气压力传感器，设置在漂浮平台上的水位传感器和倾角传感器；所述数据处理与控制装置设置在塔筒内；所述的水位调节装置包括设置在三浮筒漂浮式平台的水泵、联通管。

所述三浮筒漂浮式平台，包括有三个空心封闭的钢制圆罐浮筒、压舱水、端盖、压水板，所述压舱水装在浮筒里，所述端盖固定在浮筒顶端，所述塔筒用法兰固定在其中一个浮筒的盖板上，所述压水板固定在压水舱浮筒底端。

所述联通管为单向通道，呈等边三角形分别与三个钢制圆罐压水舱浮筒相连；所述水泵各布置一个在浮筒压舱水内，对三个浮筒内的压舱水进行抽送。