[发明专利]一种可伸缩式风机基础及风机

说明书

一种可伸缩式风机基础，用于支撑风机主体，包含：承台结构，与所述的承台结构连接的可伸缩式底座，以及与所述的承台结构连接的多组系泊系统，可伸缩式底座包含至少三个可伸缩柱组件，每一个可伸缩柱组件包含：通过锁紧调节机构连接的内立柱和外立柱，通过所述的锁紧调节机构实现所述的内立柱在所述的外立柱中伸缩和限位。本发明可借助立柱的伸缩功能实现多种工作状态的切换，能够应对我国近海岸较大水深变化条件且能够适应不同工作状态和匹配不同类型系泊系统，大大提高了该设计的工程通用性。

技术领域

本发明涉及一种可伸缩式风机基础及风机。

背景技术

近年来，在人类对可再生能源—风能的开发利用过程中，风机逐渐从陆上转向近海，又逐步从近海走向深远海。这个过程中，涌现了多种海上漂浮式风机基础的形式，这当中，又以单立柱式(SPAR)、半潜式(Semi-Submersible)、张力腿式(TLP)以及船型(Barge)四种类型的漂浮式风机基础最为常见。

目前，欧美国家在漂浮式风机基础的研发能力和投入上都处于领先地位。其中，最具有代表性的几类漂浮式风机基础包括：

挪威国家石油公司(Equinor)研发的Hywind(单立柱式基础)，该基础由一根直径为14.4m的下浮体及直径为7.5m的过渡段所构成，过渡段上部承载着塔架和风机，整体结构形式简单。

美国的Principle Power研发的WindFloat(半潜式基础)，该基础由三个直径约10m的立柱构成，立柱间通过横撑和斜撑进行连接和加强，立柱底部有六边形的薄板结构作为垂荡板。

法国的SBM Offshore研发的用于PGL海上风电场项目中的漂浮式基础(张力腿式基础)，其整体结构形式为桁架式，其中用于连接系泊系统的部分是三个圆形截面立柱，立柱上安装有锚链锁紧装置。

法国IDEOL公司研发的DampingPool(船型风机基础)，该漂浮式风机基础由“回字形”的浮筒所构成，它采用了阻尼池技术来实现减摇功能。

目前，国内各电力能源公司及整机商也逐渐将目光转向漂浮式风机领域，通过与各家设计院之间进行合作，研发出了相关的漂浮式风机基础，其中处于较为领先地位的如三峡新能源，金风科技以及龙源电力公司等，其他还有一些研究深度不尽相同的自研性质的漂浮式基础。然而，纵观这些漂浮式基础型式，主要还是以三立柱形式的半潜式基础为主，且大多借鉴了美国Principle Power公司的WindFloat型式，并进行一定适应性研发及改造工作。

在海上风电场的开发上，我国相比于欧洲国家，研发与示范应用等有所不同。我国目前海上风电场所采用的基础形式主要还是以单桩、导管架以及高桩承台等固定式基础为主，虽然目前国内各大能源电力公司及整机商虽已开始布局漂浮式风机基础，但其尚未真正完成立样机的工作，更不用说完全投入商业化运营。这其中的主要原因也是由于相比于欧美的海上风场环境条件(水深条件)，我国近海岸海上风场的环境条件局限程度更大(水深较浅，大部分在30m左右)，在这种限制条件下，若仅仅基于国外现有漂浮式风机基础形式进行适应性改造，其可利用程度不高。同时，对于不同的水深条件，若采用常规半潜漂浮式基础，与其相匹配和适应的系泊系统也大相径庭，就40m水深而言，其系泊系统布置半径通常需要达到10～20倍的水深，且系泊系统布置半径对于水深的变化异常敏感。这使得不同机位布置的漂浮式风机其系泊系统布置半径难以统一布局或控制，从而不可避免的导致了海底系泊缆与电缆等的相互干扰。

发明内容

本发明提供一种可伸缩式风机基础及风机，可借助立柱的伸缩功能实现多种工作状态的切换，能够应对我国近海岸较大水深变化条件且能够适应不同工作状态和匹配不同类型系泊系统，大大提高了该设计的工程通用性。

为了达到上述目的，本发明提供一种可伸缩式风机基础，用于支撑风机主体，包含：承台结构，与所述的承台结构连接的可伸缩式底座，以及与所述的承台结构连接的多组系泊系统；