[发明专利]一种基于桁架式漂浮式风机的网箱基础结构试验平台

说明书

本发明公开了一种基于桁架式漂浮式风机的网箱基础结构试验平台，所述网箱基础结构试验平台包括：三个通过桁架结构连接的浮筒，所述浮筒的顶部均设有用于安装风机的塔筒；所述桁架结构的两侧设有消浪网，所述桁架结构的顶部设有太阳能电池板；所述浮筒的一侧设有可升降内渔网。本发明提供的网箱基础结构试验平台将养鱼和发电功能结合，相比较普通的漂浮式风机而言，具有更好的稳定性，更大的装机功率，更高的利用效率。

技术领域

本发明属于海上风电工程技术领域，特别涉及一种基于桁架式漂浮式风机的网箱基础结构试验平台。

背景技术

由于国家节能减排政策的推行，海上风电成为近年来最为热门的可再生能源。海上风电领域，主要分为固定式风机基础和漂浮式风机基础，考虑风电开发的简便性，固定式风机基础目前得到了快速发展和推广应用，基于固定式风机基础的结构形式多种多样，发展较为成熟。漂浮式风机基础形式多种多样，目前没有较为固定的形式：如公开号为CN108860495A的中国专利文献公开了一种应用于浅水和深水之间的漂浮式风机，包括上部机组、漂浮基础、张力腿系泊系统以及锚固系统，由所述漂浮基础向所述上部机组提供浮力，使所述上部机组能够始终位于水面上方；而所述张力腿系泊系统连接在所述漂浮基础与所述锚固系统之间，使所述漂浮基础与所述锚固系统之间保持张紧连接；本发明中，所述漂浮基础仅局部长度没入水中，所述张力腿系泊系统与所述漂浮基础之间的连接位置也位于水面以上。如此设置，名义上增加了张力腿系泊系统的长度，实际效果是增加了漂浮式风机在平面内的顺应性，即增加了风机的纵横荡固有周期(可以达到25s)，良好的避开了波浪固有周期范围和风轮的1P、3P频率范围。如公开号为CN109944741A的中国专利文献公开了一种漂浮式风机偏航稳定性的控制方法和装置，包括三浮筒漂浮式平台，传感检测装置，数据处理与控制装置和水位调节装置。当风向风力发生变化，偏航系统在转动机舱对风的运转过程中，不仅载荷大小发现变化，塔筒顶部推力通过塔筒传递到漂浮式平台后形成的力矩方向也时刻变化，导致漂浮式平台产生倾斜时，需要动态调节压舱水，改变漂浮式平台压舱水的质量分布来平衡机组的倾斜弯矩，以保证整机运行的平稳状态。本发明能够自动调整以保证整机运行的平稳，而无需人工干预。

但漂浮式风机基础的成本占到了整体成本的45％甚至以上，结构体积较为庞大，且漂浮式风机发电稳定效果较差，耗资较多，实际的产出值偏少，如何充分利用漂浮式风机空间，增加经济效益，这也是当前漂浮式风机推广使用过程中急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于桁架式漂浮式风机的网箱基础结构试验平台，将养鱼和发电功能结合，相比较普通的漂浮式风机而言，具有更好的稳定性，更大的装机功率，更高的利用效率。

本发明提供如下技术方案：

一种基于桁架式漂浮式风机的网箱基础结构试验平台，所述网箱基础结构试验平台包括：三个通过桁架结构连接的浮筒，所述浮筒的顶部均设有用于安装风机的塔筒；所述桁架结构的两侧设有消浪网，所述桁架结构的顶部设有太阳能电池板；所述浮筒的一侧设有可升降内渔网。

其中，塔筒可以为风机提供足够的高度，浮筒为整体提供浮力；桁架结构可以提升稳定性。

其中，桁架结构的形式可以是菱形、矩形、三角形或梯形等；风机的形式可以是水平轴形式也可以是垂直轴形式。

其中，可升降内渔网通过传动装置实现整体的上下升降。

所述浮筒包括上层电气设备、中间隔离层和底层潮汐能及其排水孔。具体的，上层电气设备的中设有蓄电池组，太阳能电池板产生的电能储存到蓄电池中，并驱动供氧和饵料投喂装置(其中，饵料投喂装置设置在浮筒顶部，便于向水中投放饵料；供氧装置设置在浮筒的底部，这样空气由下往上可以充分溶解到海水中)；海水通过底层潮汐能及其排水孔进入浮筒，通过浮筒内部安装的水轮机将高潮位蓄积的水通过排水孔释放，在此过程中将动能转化为电能，电能储存到蓄电池组中，并驱动供氧和饵料投喂装置。