[实用新型]一种可自适应稳定控制的新型风机基础

说明书

本实用新型公开了一种可自适应稳定控制的新型风机基础。该基础包括正锥形基础、倒锥形基础、EPS土工泡沫块体和主动调节系统；所述正锥形基础位于倒锥形基础上部；所述的倒锥体基础外部设置有橡胶层，底部设有正锥形凹槽，所述的EPS土工泡沫块体置于该凹槽内；所述的主动调节系统置于整个基础内部。本实用新型相比传统重力式基础，保留了承担、分散由上部风机塔筒、机舱传递下来的荷载的能力，且下部的倒锥型基础和EPS材料填充增大了基础与土的接触，进一步发挥土体的承载能力，橡胶层可改善风机旋转；主动调节系统通过控制水的分布平衡上部风机塔筒和机舱对基础顶面倾覆力矩；且该基础混凝土用量少，经济性良好；结构稳定，可靠性高，应用前景广阔。

技术领域

本实用新型属于陆上风机新型基础设计、安装工程以及风机控制系统的领域，涉及一种可自适应稳定控制的新型风机基础。

背景技术

当今世界能源的消耗以及温室效应越来越引起世界的重视，因此能源产业开始向着清洁、再利用方向发展，风力发电因此应运而生，到2050年，预计全球 12％的电力能源来自风力发电，目前全球已建的风电厂的发电能力在470GW，而 436.7GW的电量来自陆上风电场，占总发电量的97％，由此可见陆上风电在风力发电中扮演着主导的角色。中国大陆地大物博，拥有着丰富的陆上风能资源，平均风能密度在100W/m²，尤其在我国内陆例如：东北、华北、西北地区拥有着丰富的风能资源。到2016年底，中国已经成为了世界上最大的陆上风力发电国家，总共的陆上发电能力达到168.73GW，占比达到世界陆上风力发电产量的36％，我国已建的陆上风电厂的产电能力在90GW，累计的陆上风电产预计在2020年达到 200GW,在2030年达到400GW，在2050年达到1000GW。

现在已有的陆上风机基础形式有重力扩展基础、梁板式基础、岩石锚杆基础、 PH基础。传统的重力扩展基础的优点是其支模容易，施工速度快，且适合与所有陆上场地，但存在基础底面面积大，导致地面尺寸较大，混凝土用量大，开挖回填量大的缺点；梁板式基础相比重力扩展基础，混凝土用量大幅减小，且适用于所有陆上场地，但还存在基础土方工程量大，现场施工不方便，模板安装困难，钢筋间距过小，混凝土不易振捣密实的缺点；岩石锚杆基础的优点是可以充分应用基岩的承载力，可以明显减少基础的混凝土和钢筋用量，但也存在岩石锚杆防腐能力不足的缺点，且该基础存在安全隐患，对地质勘察的要求较高，适用性较为狭窄，仅适用于岩石地基；PH基础的优点是造价低，没有繁琐的钢筋绑扎工程，施工速度快，但是存在预应力材料与波纹筒不易采购的缺点设计时需考虑土的塑性特性，且锚栓腐蚀问题没有解决，存在安全隐患，锚栓断裂后更换成本大。

在风电行业如火如荼的今天，陆上风电在产业化的背后需要更多的技术上的提升以及成本逐步减少，一般风机的使用年限在20～25年，但是对于风机基础的使用会远远超过上部风机的使用年限，因此在保证基础的可靠性的前提下，减少基础的生产成本是十分必要的。

本实用新型的可自适应稳定控制风机基础具有成本低、可靠性强的特点，并且可以保证在后续的机组替换之后使基础能够承担更大的风机组件所产生的荷载并保证可靠性，不需要因为上部构件的替换而更换基础，且其结构简单，易于设计和生产，运输方便，经济性较高，符合当前绿色低碳的理念。

实用新型内容

本实用新型针对现有的陆上风机基础形式存在的基坑开挖量大、钢筋混凝土用量多、结构形式单一等缺陷，提出一种可自适应稳定控制的新型风机基础。本实用新型的目的主要为减少基础材料用量及尺寸、提高基础的耐久能力。

本实用新型采取以下技术方案：