【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬于海上風力發(fā)電，具體涉及一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)。
技術介紹
1、風能資源具有儲量豐富、成本低廉且易于采集的優(yōu)點，近年來海上風電發(fā)展迅速，隨著近海風能資源的開發(fā)趨于飽和，海上風電逐漸走向深遠海，風機基礎型式也逐漸從固定式轉向漂浮式，以更好地利用深水海域更為豐富的風能資源。而水深的增加勢必對風電基礎的穩(wěn)性有更高要求，導致浮式基礎的設計技術、建造及施工的難度和成本大幅增加，降低了浮式基礎的競爭力，而系泊錨固系統(tǒng)是漂浮式風機總造價占比最高的環(huán)節(jié)之一，降低系泊系統(tǒng)成本是當前海上漂浮式風電平臺研究亟須解決的課題。
2、目前海上風電已有的共享系泊系統(tǒng)僅限于單一類型的浮式基礎，且大多以共享錨點的方式進行研究，而浮式風機的穩(wěn)性來源于系泊系統(tǒng)，共享錨點的方式會對錨固基礎的設計和施工技術要求更高，相比之下，系泊纜的成本和施工難度小于錨固基礎，采用多向共享系泊纜的方式能夠大幅降低成本、運維和施工難度，為降低浮式風機的經(jīng)濟和運維成本提供技術支持。
3、目前海上風電基礎的研究大多關注于單一的固定式或漂浮式基礎，而固定式和漂浮式風機各有優(yōu)勢，固定式風機基礎的發(fā)展已經(jīng)較為成熟，而由于經(jīng)濟技術等因素的限制，并不適用于深遠海域，漂浮式基礎在深遠海域的發(fā)展較好，但受限于穩(wěn)性要求較高，而實際上有較多淺水到深海過渡的海域，如果能借助固定式和漂浮式基礎的優(yōu)點，將兩者融合使用，則能夠產生更大的效益。同時海上風電面對復雜的海洋環(huán)境，需要進行長期運維以保證風機系統(tǒng)的正常運行，如果都采取人工運維的方式，將急劇增
技術實現(xiàn)思路
1、本專利技術的目的在于解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提出一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，在所選擇的淺水-深水過渡的中等水深海域內，結合了多種型式的固定式基礎和漂浮式基礎的多向共享系泊系統(tǒng)。
2、為了實現(xiàn)上述目的，本專利技術提供了如下的技術方案。
3、本專利技術提供一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，包括固定式基礎模塊和漂浮式基礎模塊。
4、所述固定式基礎模塊包括第一導管架基礎、第二導管架基礎和單樁基礎；所述漂浮式基礎模塊包括浮筒半潛式浮式基礎模塊和張力腿式浮式基礎模塊。
5、所述張力腿式浮式基礎模塊的一端與第一導管架基礎連接；另一端與第二導管架基礎連接；所述浮筒半潛式浮式基礎模塊分別與張力腿式浮式基礎模塊和固定式基礎模塊連接；所述浮筒半潛式浮式基礎模塊內部設置有與其連接的第二張力腿式浮式基礎。
6、優(yōu)選的，所述浮筒半潛式浮式基礎模塊包括若干個三浮筒半潛式浮式基礎和四浮筒半潛式浮式基礎；所述三浮筒半潛式浮式基礎和四浮筒半潛式浮式基礎間隔設置。
7、優(yōu)選的，所述張力腿式浮式基礎模塊包括若干個第一張力腿式浮式基礎；相鄰的所述第一張力腿式浮式基礎相互連接。
8、優(yōu)選的，所述第一張力腿式浮式基礎和第二張力腿式浮式基礎均與底部錨固基礎連接。
9、優(yōu)選的，所述連接方式均為采用系泊纜進行連接。
10、優(yōu)選的，相鄰的所述浮式基礎之間共享錨固基礎。
11、優(yōu)選的，所述系泊纜連接處均設置系泊纜自主控制系統(tǒng)。
12、優(yōu)選的，所述系泊纜自主控制系統(tǒng)上部設置有錨絞機滾輪和與其連接的錨絞機滾軸；系泊纜自主控制系統(tǒng)側面設置有錨絞機發(fā)動機和plc自動控制系統(tǒng)；系泊纜自主控制系統(tǒng)兩側設置有擋板，擋板處設置運動傳感器。
13、優(yōu)選的，所述錨絞機滾輪頂部設置太陽能板。
14、優(yōu)選的，所述系泊纜從導纜孔底部穿過，與錨絞機滾輪連接；系泊纜上設置拉力傳感器。
15、與現(xiàn)有技術相比，本專利技術具有以下有益效果：
16、本專利技術通過將固定式基礎模塊和漂浮式基礎模塊融合運用于中等水深海域，基于各類基礎的特性，系統(tǒng)單元一方面采用固定式基礎提高整體風電基礎的穩(wěn)定性，采用漂浮式平臺實現(xiàn)海上風電在深遠海的應用，使得中等水深海域風能資源得到最大化利用，有效實現(xiàn)了淺水向深水過渡的海域中風電平臺多元化應用。
17、進一步，本專利技術采用多向共享系泊和共享錨點的方式進行各基礎的連接，降低了系泊纜和錨固基礎的材料、安裝和后期維護費用，達到了降本增效的作用，為中等水深海域的實際工程應用提供了參考依據(jù)。
18、進一步，本專利技術設計了系泊纜自主控制系統(tǒng)，通過導纜孔、plc自主控制的錨絞機和傳感器，可以對浮式平臺運動過程和系泊張力值的變化進行實時監(jiān)測，并在斷錨或超臺風等極端情況下，通過傳感器和plc自動控制系統(tǒng)互聯(lián)，使得錨絞機自主控制系泊纜的收縮，以維護平臺的正常運行，同時也可以進行張緊-半張緊式系泊型式的轉化，能夠有效改變張力腿式平臺的系泊型式，降低施工成本，提高經(jīng)濟效益，為實際工程應用提供參考依據(jù)。降低了人工操作的危險性和相關費用，提高了整個系統(tǒng)的安全性和經(jīng)濟性，達到了系統(tǒng)智能運維的目標。
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1.一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，包括固定式基礎模塊和漂浮式基礎模塊；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述浮筒半潛式浮式基礎模塊包括若干個三浮筒半潛式浮式基礎(6)和四浮筒半潛式浮式基礎(7)；所述三浮筒半潛式浮式基礎(6)和四浮筒半潛式浮式基礎(7)間隔設置。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述張力腿式浮式基礎模塊包括若干個第一張力腿式浮式基礎(8)；相鄰的所述第一張力腿式浮式基礎(8)相互連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述第一張力腿式浮式基礎(8)和第二張力腿式浮式基礎(12)均與底部錨固基礎(10)連接。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述連接方式均為采用系泊纜(5)進行連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種
7.根據(jù)權利要求5所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述系泊纜(5)連接處均設置系泊纜自主控制系統(tǒng)(9)。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述系泊纜自主控制系統(tǒng)(9)上部設置有錨絞機滾輪(91)和與其連接的錨絞機滾軸(92)；系泊纜自主控制系統(tǒng)(9)側面設置有錨絞機發(fā)動機(93)和PLC自動控制系統(tǒng)(94)；系泊纜自主控制系統(tǒng)(9)兩側設置有擋板(99)，擋板(99)處設置運動傳感器(96)。
9.根據(jù)權利要求8所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述錨絞機滾輪(91)頂部設置太陽能板(95)。
10.根據(jù)權利要求8所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述系泊纜(5)從導纜孔(98)底部穿過，與錨絞機滾輪(91)連接；系泊纜(5)上設置拉力傳感器(97)。
...【技術特征摘要】
1.一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，包括固定式基礎模塊和漂浮式基礎模塊；
2.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述浮筒半潛式浮式基礎模塊包括若干個三浮筒半潛式浮式基礎(6)和四浮筒半潛式浮式基礎(7)；所述三浮筒半潛式浮式基礎(6)和四浮筒半潛式浮式基礎(7)間隔設置。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述張力腿式浮式基礎模塊包括若干個第一張力腿式浮式基礎(8)；相鄰的所述第一張力腿式浮式基礎(8)相互連接。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述第一張力腿式浮式基礎(8)和第二張力腿式浮式基礎(12)均與底部錨固基礎(10)連接。
5.根據(jù)權利要求1-4任一項所述的一種海上風電固定式-漂浮式多元化融合平臺多向共享系泊系統(tǒng)，其特征在于，所述連接方式均為采用系泊纜(5)進行連接。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種海上風電固定...
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：樊濤，樂叢歡，李剛，張浦陽，馬晨陽，劉博，張小雅，柳振海，丁紅巖，
申請(專利權)人：中國電力工程顧問集團西北電力設計院有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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