[发明专利]一种分岔系泊线式风机系泊系统及海上风力发电设备

说明书

本发明属于海洋浮式风力发电相关技术领域，其公开了一种分岔系泊线式风机系泊系统及海上风力发电设备，该系泊系统包括浮式平台、两个垂荡板、多个质量块及多个系泊锚索，两个所述垂荡板间隔设置在所述浮式平台的中部；多个所述系泊锚索的一端分别连接于两个所述垂荡板，另一端用于连接系泊锚点，所述系泊锚点设置在海底；多个所述质量块分别连接于多个所述系泊锚索；所述浮式平台呈圆柱状，多个所述系泊锚索绕所述浮式平台的中心轴均匀排布；多个所述质量块的数量与多个所述系泊锚索的数量相同。本发明有效减小了风机的运动响应，提高了稳定性，成本较低，适用性较强，结构紧凑且合理，施工简便。

技术领域

本发明属于海上浮式风力发电相关技术领域，更具体地，涉及一种分岔系泊线式风机系泊系统及海上风力发电设备。

背景技术

随着石油等化石能源的大量消耗，全球范围内能源和环境污染问题日益凸显，全球变暖和气候恶化的严峻性正成为全球面临的重要挑战。风能作为一种清洁的可再生能源，可以很好的解决当今世界传统能源紧缺的问题，越来越受到大家的重视。目前，风力发电项目大部分是在陆地上和浅海区域，随着风力发电技术的发展，远海风力发电逐渐成为风力发电的新领域。因为远海区域风资源丰富，且不受土地的限制，所以风力发电走向远海是必然趋势。而随着风电场建设区域水深的增加，风机基础从传统的固定式发展到浮式。

现有的浮式基础主要包括Spar结构基础、半潜式基础和TLP结构基础三种形式，这些浮式基础都需要系泊系统将风机系泊在海面上，并吸收作用在风机上的环境载荷。处于深海中的浮式风机不仅要承受常规的波浪载荷和流载荷，由于其高耸的风机结构，还要承受强风引起的巨大风载荷和倾覆力矩，导致浮式风机在工作时会有较大的运动响应，影响风机的稳定性，所以减小风机在风浪联合作用下的运动响应十分重要。

传统的Spar浮式平台是个圆柱形结构，系泊系统是由三根系泊锚链直接连接在圆柱形平台上，由于系泊系统的刚度较小，平台在波浪和洋流作用下会有较大的运动响应，从而加剧平台的振动降低了系统的稳定性。而且对于海况比较恶劣的海域，风机承受的环境载荷更为复杂，浮式平台产生了更大的运动响应，影响风机的正常工作。相应地，本领域存在着发展一种稳定性较好的分岔系泊线式风机系泊系统及海上风力发电设备的技术需求。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种分岔系泊线式系泊系统及海上风力发电设备，其基于现有浮式基础的结构特点，研究及设计了一种稳定性较好的分岔系泊线式风机系泊系统及海上风力发电设备。所述系泊系统在浮式平台上安装两个圆形垂荡板，每个垂荡板上有三个导缆孔，两个垂荡板之间加上斜撑，且采用了三组系泊线，如此能够有效减小浮式风机在复杂海域的运动响应，提高了稳定性。此外，所述系泊系统的结构紧凑且合理，施工简便，成本较低，适用性较强。

为实现上述目的，按照本发明的一个方面，提供了一种分岔系泊线式系泊系统，所述系泊系统包括浮式平台、两个垂荡板、多个质量块及多个系泊锚索，两个所述垂荡板间隔设置在所述浮式平台的中部；多个所述系泊锚索的一端分别连接于两个所述垂荡板，另一端用于连接系泊锚点，所述系泊锚点设置在海底；多个所述质量块分别连接于多个所述系泊锚索；

所述浮式平台呈圆柱状，多个所述系泊锚索绕所述浮式平台的中心轴均匀排布；多个所述质量块的数量与多个所述系泊锚索的数量相同。

进一步地，所述系泊系统还包括多个斜撑，多个所述斜撑的一端分别连接于两个所述垂荡板，另一端连接于所述浮式平台。

进一步地，多个所述斜撑位于两个所述垂荡板之间，且多个所述斜撑平均分为两组，两组所述斜撑相对于所述浮式平台垂直于自身长度方向的横截面对称设置。

进一步地，所述垂荡板呈圆盘形，其开设有多个导缆孔，多个所述导缆孔绕所述垂荡板的中心轴均匀排布；所述系泊锚索通过所述导缆孔连接于所述垂荡板；所述斜撑支撑在所述导缆孔的位置。