[发明专利]一种仿生大王莲半潜式漂浮式平台

说明书

本发明公开了一种仿生大王莲半潜式漂浮式平台，包括：塔架；固定设置于所述塔架上的轮毂；活动设置于所述轮毂上的风力机叶片；用于支撑与稳定塔架的浮筒结构，所述浮筒结构半潜式漂浮于所述海面上；且所述浮筒结构包括多个与塔架固接的浮筒、与所述浮筒固接的仿生大王莲腔室件及与所述仿生大王莲腔室件连接的系泊。根据本发明，具有较好的减震效果，且可有效提升平台阻尼、加强能量耗散速率以及降低疲劳载荷，增加了对抗海浪的能力，平台稳定性明显增强，极大提高平台的浮力。

技术领域

本发明涉及风电设备的技术领域，特别涉及一种仿生大王莲半潜式漂浮式平台。

背景技术

风能作为人类社会最具前景的替代能源之一，其开发和利用越来越受到世界各国的重视。较之陆上风能，海上风能具有：①风湍流度低；②风速高；③风切变小；④不占用土地资源和⑤无需考虑噪声污染等优点。我国海上可开发风能是陆上的3倍，近海可开发利用的风能储量约为7.5亿kW，远海风能储量则更为丰富。根据风电场开发地理位置的不同，可将风电场分为陆上风电场和海上风电场两大类。因陆上风电场风能开发及风电机组安装地域和空间的有限、陆上风电场造成的噪声污染以及对周围居民引起的不便、陆上风电机组对当地景观一定程度的影响，更由于海上风能所具有的诸多优势，“由陆地向海洋”是未来风电发展的主要方向已在学术、企业界达成共识

海上风力机在役期间需始终承受波浪载荷作用，这也是与陆上风力机的最大不同，其载荷特性更加复杂，尤其是对于漂浮式风力机。目前，海上风电场主要集中在近海浅水区域，对于风资源更丰富、风况更优的近海深水区域，经济性表明必须采用漂浮式。漂浮式风力机因底部基础不固定而特有的摇荡特性使其始终处于受力不平衡、运动非定常状态，此交变载荷加剧结构尤其是传动系统的疲劳、变形甚至破坏。

目前，国际上漂浮式风电采用的平台设计大多借鉴海工石油平台，根据其结构形式可分为三大类：半潜式平台、张力腿式平台和深水浮筒式平台。

现有平台设计中：①多借鉴海工石油平台，自重与工程造价高；②未充分考虑平台系统所受风、波、流等复杂载荷耦合作用；③漂浮式风力机系统重心位置高、水线面面积矩小，对波浪激励更敏感，加剧了平台及系泊的非线性运动，严重时将造成系泊断裂甚至平台倾覆。

发明内容

针对现有技术中存在的不足之处，本发明的目的是提供一种仿生大王莲半潜式漂浮式平台，具有较好的减震效果，且可有效提升平台阻尼、加强能量耗散速率以及降低疲劳载荷，增加了对抗海浪的能力，平台稳定性明显增强，极大提高平台的浮力。为了实现根据本发明的上述目的和其他优点，提供了一种仿生大王莲半潜式漂浮式平台，包括：

塔架；

固定设置于所述塔架上的轮毂；

活动设置于所述轮毂上的风力机叶片；

用于支撑与稳定塔架的浮筒结构，所述浮筒结构半潜式漂浮于所述海面上；且所述浮筒结构包括多个与塔架固接的浮筒、与所述浮筒固接的仿生大王莲腔室件及与所述仿生大王莲腔室件连接的系泊。

优选的，所述浮筒包括上部浮筒及与所述上部浮筒固接的下部浮筒，且所述下部浮筒远离上部浮筒的一端面上设置有仿生大王莲腔室件。

优选的，设置有至少三个浮筒，三个所述浮筒呈三角形设置，且每两个浮筒之间通过至少两个连接杆件固接，塔架与浮筒之间至少通过两个连接杆件固接。

优选的，所述塔架设置于三个浮筒的中心位置，且塔架靠近上部浮筒端部与浮筒的上部浮筒通过连接杆件固接，塔架靠近下部浮筒的端部与下部浮筒通过连接杆件固接。

优选的，所述仿生大王莲腔室件的形状与下部浮筒的形状相同均为圆形，且仿生大王莲腔室件包括主茎肋、沿主茎肋长度方向上设置的多个分支茎肋及设置于所述分支茎肋上的多个下端分茎肋。

优选的，每两个分支茎肋与每两个下端分茎肋之间设置有多个间隔肋，且所述间隔肋沿分支茎肋与下端分茎肋的长度方向设置。