[发明专利]包括至少三个互连液体储备器的稳定系统，特别是用于浮动支撑件的稳定系统

说明书

本发明涉及一种用于承受外部应力的系统的稳定系统(1)，特别是用于浮动支撑结构的稳定系统，该稳定系统包括至少三个液体储备器(2)和至少三个连接管(3)。液体储备器在空间上分布。通过连接管，液体在所有液体储备器之间流动。本发明进一步涉及一种包括此类稳定系统的浮动支撑结构。

本发明涉及海上浮动支撑结构领域，特别是用于海上风力涡轮机的领域，海上底部固定支撑结构领域，特别是用于海上底部固定风力涡轮机的领域，以及土木工程领域，特别是用于摩天大楼或桥梁的领域。

在海上风力涡轮机的情况下，浮动支撑结构在露出部分中支撑由固定在浮动支撑件上的叶片、转子、机舱和塔架组成的风力涡轮机。这些浮动支撑件可通过拉紧、半拉紧或悬链线锚固在海床上。浮动支撑件的目的为向风力涡轮机提供浮力和稳定性，以便经受施加在其上的应力，同时限制组件的运动。

目前，许多国家正在开发用于安装海上多兆瓦风力涡轮机的各种浮动支撑结构。根据所考虑的场地深度，有几种设计方案是可能的。尽管存在很大的多样性，但仍出现几个浮动支撑件系列，其中包括：

-SPAR型浮子，其特征在于细长的几何形状并且包括大量的压载物，以便将整个结构的重心降低到最大，从而提供稳定性，

-驳船型浮子为非常宽的浅吃水支撑结构。它们的稳定性由其宽阔的水线面区域提供。然而，这种支撑结构对波浪运动非常敏感，

-TLP(张力腿平台)型支撑结构，具有通过拉紧提供结构稳定性的电缆系泊在海床上的特定特征，以及

-半潜型浮子为由至少三个由提供刚度的臂连接的浮子组成的支撑结构。这些支撑结构通常具有低位移和大的水线面区域(面积)惯性，从而为其稳定性提供足够的扶正力矩。此外，与驳船相比，这种类型的浮子对波浪运动不太敏感。

浮动支撑结构也可用于除海上风力涡轮机安装之外的其他领域，例如用于碳氢化合物生产装置、波浪能转换系统(用于将波浪能转换成机械能或电能)等。

为了能够阻尼由波浪引起的运动，已经考虑针对这些浮子的各种阻尼解决方案。

根据第一种解决方案，可使用具有“U形管”的压载系统来实现阻尼，该“U形管”包括可在U形的两个垂直分支之间移动的液体。该解决方案在以下文件中特别描述：

-C.Coudurier、O.Lepreux和N.Petit，使用调谐液柱阻尼器的海上浮动风力涡轮机的被动和半主动控制，在2015年在MCMC举行的第十届IFAC船舶操纵和控制会议的会报中。

然而，这种解决方案仅允许在单个方向上阻尼由波浪引起的运动。实际上，对于方向不平行于“U形管”的波浪，运动不会受到阻尼。现在，在海上，波浪运动的方向随时间而变化，因此运动并不总是平行于“U形管”。

此外，稳定性问题也出现在其他领域，例如承受波浪运动引起的应力的底部固定结构(特别是底部固定的风力涡轮机)，以及可经受由风或由地震引起的应力的土木工程结构(建筑物、桥梁)。

因此，本发明涉及一种用于承受外部应力的系统的稳定系统，该稳定系统包括至少三个液体储备器和至少三个连接管。液体储备器在空间上分布(即、不位于一个平面内)。此外，连接管提供所有液体储备器之间的液体循环。因此，无论波浪运动的方向如何，液体都可在所有方向上流动以便阻尼激励。

发明内容

本发明涉及一种稳定系统，特别是用于浮动支撑结构的稳定系统，该稳定系统包括至少三个液体储备器和至少三个连接管，所述液体储备器分布成使得当从上方观察时，所述液体储备器的中心位于至少两条不同的线上，并且所述连接管连接所述液体储备器，用于所述液体在所述液体储备器之间的循环。所述连接管将所有液体储备器彼此连接。

根据一个实施例，所述连接管包括用于限制所述液体通过的装置。