[发明专利]浮式风力发电平台

说明书

本发明提供了一种浮式风力发电平台，包括浮式基础和风机机组。浮式基础包括三个浮力单元、三个桁架单元以及布置于其中一个或两个浮力单元上的风机基座；浮力单元包括立柱以及固定于立柱底部的制荡深舱；立柱和制荡深舱内均设有压载舱；立柱顶部的截面尺寸大于其底部的截面尺寸，且在沿立柱高度方向上任取第一位置及位于上方的第二位置均满足条件：立柱在第二位置处的截面尺寸大于等于第一位置处的截面尺寸；制荡深舱作为垂向阻尼结构；制荡深舱的截面尺寸大于立柱的截面尺寸；风机机组安装于风机基座上，且风机机组所在的浮力单元的制荡深舱的高度大于未布置风机机组的浮力单元的制荡深舱的高度。本发明具有较好的运动性能，提高发电效率。

技术领域

本发明涉及海上风力发电装备技术领域，特别涉及一种及浮式风力发电平台。

背景技术

目前海上风电开发主要集中在浅水区域，因此风力发电平台主要采用了单桩或者导管架等固定式基础。随着近海资源的逐渐减少，海上风电资源的开发逐渐走向深水，而传统的固定式基础随着水深的增加，其建造及安装成本均将大幅升高，因此适用于更大水深的浮式基础将成为未来海上风电开发的主要基础形式。

虽然现在已经有多种浮式风电基础开发出来，但这些浮式基础要么还停留在概念阶段，要么无法适用于30m~50m的中等水深海域。更为重要的是，目前的基础形式都不能很好的适应海况恶劣海域，如我国的南海和东海，而通常的海况恶劣海域意味着更加充沛的风资源。因此，研究成本低、安装方便、运动性能优异、稳定性好、适用范围广的漂浮式风力发电基础对应推动海上风电向深远海发展具有重要意义。

现有的浮式风电基础形式主要有张力腿式、半潜式、单立柱式和驳船式。这四种形式各有优缺点，相比其他几种形式，半潜式基础通常具有更好的经济性和海域适用性。半潜式风电基础通常由若干个立柱以及连接他们的撑杆组成。但现有的半潜式基础要么结构复杂建造不便，要么重量大运动性能较差，或者结构设计不合理疲劳寿命差，特别是没有针对30m~50m的中等水深海域的浮式基础设计，不能很好的满足当前海上风电发展的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种运动性能较好的浮式风力发电平台。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种浮式风力发电平台，包括浮式基础以及安装于所述浮式基础上的风机机组；所述浮式基础包括呈等边三角形或等腰三角形布置的三个浮力单元、分别连接相邻两浮力单元的三个桁架单元以及布置于其中一个或两个浮力单元上的风机基座；每一浮力单元均包括竖立设置的一立柱以及固定于所述立柱底部的一制荡深舱；所述立柱和所述制荡深舱内均设有压载舱；所述立柱顶部的截面尺寸大于所述立柱底部的截面尺寸，且在沿立柱高度方向上任取第一位置及位于第一位置上方的第二位置均满足条件：所述立柱在第二位置处的截面尺寸大于等于第一位置处的截面尺寸；所述制荡深舱在所述立柱的底部作为垂向阻尼结构；所述制荡深舱的截面尺寸大于所述立柱的截面尺寸；所述风机机组包括塔筒、安装于塔筒上端的发电机以及与发电机相连的叶片；所述塔筒的下端对应安装于所述风机基座上；其中，所述风机机组所在的浮力单元的制荡深舱的高度大于未布置风机机组的浮力单元的制荡深舱的高度。

在一些实施例中，从所述立柱底部至顶部的方向上，所述立柱的截面尺寸逐渐增大，所述立柱的外壁连续地向外倾斜。

在一些实施例中，在沿所述立柱整体的高度方向上，所述立柱的外壁与竖直方向之间的夹角为定值。

在一些实施例中，具有高度差的两所述制荡深舱之间的体积差所对应的排水量不超过所述风机基座以及所述风机机组重量之和。

在一些实施例中，所述浮力单元还包括过渡段；所述过渡段连接在所述立柱与所述制荡深舱之间；所述过渡段为等截面结构，且其截面尺寸与所述立柱底部的截面尺寸相同；三个所述浮力单元的立柱的高度相同，三个浮力单元的过渡段高度与制荡深舱高度之和相同。