[发明专利]一种深海油气田供电系统及方法

权利要求书

1.一种深海油气田供电系统，其特征在于，该供电系统中包括浮式风场(1)、海上升压站(2)、脐带缆(3)和全水下生产机构(4)，其中：

所述浮式风场(1)设置在近海中，用于利用海面上的风能转化为电能；所述海上升压站(2)一方面用于将来自所述浮式风场(1)的电流进行升压和稳流，另一方面用于存储所述全水下生产机构(4)所需的液压液体和化学药剂，所述脐带缆(3)用于连接海上升压站和全水下生产机构，所述全水下生产机构(4)设置在深海底下的油气处理设备，所述浮式风场(1)将风能转化为电能后，电流经海洋电缆(12)传递给所述海上升压站(2)，在所述海上升压站中被升压和稳流后，被输送给所述全水下生产机构(4)，同时，所述海上升压站(2)中的液压液体也通过所述脐带缆(3)传递给所述全水下生产机构(4)，以此实现所述全水下生产机构的电、液压液体和化学药剂的供应；其中：

所述浮式风场(1)中设置有多个浮在近海中的风机(11)，每个风机通过缆绳锚固在深海海底，其自下而上包括底座、浮力提供单元和发电单元，所述底座包括固定压载(13)和第一存储箱(14)，所述固定压载(13)用于提供压载力以保障稳性，所述第一存储箱(14)用于存储所述全水下生产机构所需的液压液体和化学药剂；所述浮力提供单元中设置有垂荡板(15)和多个长度不一的浮箱(16)，所述浮箱(16)沿垂直于海平面的方向设置，为所述风机提供浮力，所述垂荡板(15)沿海平面方向设置，捆绑在所述浮箱(16)上，在所述风机上下浮动时增加其运动阻尼；所述发电单元用于将风能转化为电能，设置在海平面上，包括风叶(17)和发电机组(18)，所述风叶随风转动，所述发电机组将所述风叶转动的风能转化为电能。

2.如权利要求1所述的一种深海油气田供电系统，其特征在于，所述海上升压站(2)通过缆绳锚固在深海海底，包括上半部分和下半部分，上半部分设置在海平面上，其包括多块间隔分布的基板(21)和设置在基板中的升压和稳流单元，所述下半部分自下而上包括压载水舱(22)、第二存储箱(23)和浮力舱(24)，所述压载水舱(22)中设置有海水，用于提供压载力以保障海上升压站的稳性，所述第二存储箱(23)用于存储所述全水下生产机构所需的液压液体和化学药剂，所述浮力舱(24)用于提供浮力；所述上半部分和下半部分之间由竖直方向的立柱(25)连接，通过该立柱连接间隔分布的基板(21)。

3.如权利要求2所述的一种深海油气田供电系统，其特征在于，所述升压和稳流单元包括变压器和换流站，所述变压器用于将来自所述浮式风场的电流升压，所述换流站用于将升压后的电流进行稳流。

4.如权利要求1所述的一种深海油气田供电系统，其特征在于，所述脐带缆(3)中包括多个电缆和管道，所述电缆用于传送电流，所述管道用于传送液压液体和化学药剂。

5.如权利要求1所述的一种深海油气田供电系统，其特征在于，所述供电系统中还包括陆地电网集控中心(5)，该陆地电网集控中心与所述海上升压站(2)通过高压直流动态电缆(7)连接，用于回收所述浮式风场(1)中剩余的电能。

6.如权利要求1所述的一种深海油气田供电系统，其特征在于，所述第一存储箱(14)中设左右多个独立的腔室(19)，用于分开且独立的存储液压液体和化学药剂，每个腔室中设置有进料管道和出料管道。

7.如权利要求1-6任一项所述的供电系统的供电方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：首先，所述浮式风场将风能转化为电能，接着所述电流通过所述海洋电缆传递至所述海上升压站进行升压和稳流，最后将升压和稳流后的电流通过所述脐带缆传递给所述全水下生产机构，同时，将所述海上升压站中的液压液体和化学药剂通过所述脐带缆传递给所述全水下生产机构，以此实现所述全水下生产机构的电、液压液体和化学药剂的供应。