CN110435839B - 一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台，属于船舶与海洋工程领域，该减摇基础承台由带固定减摇阻尼板的异面箱梁框架、中部桁架以及升降式减摇阻尼板三部分组成。箱梁框架为测风平台提供浮力，测风装置安装在中部桁架之上。本发明减摇基础承台可保证移动平台电力系统安全可靠运行，完成测量数据收集；提高了测风平台在常规海况下的稳定性，对于降低海上测风成本、提高海上风电厂风资源利用具有重要意义。
Description
技术领域
本发明属于船舶与海洋工程领域，具体涉及一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台。
背景技术
可再生能源对人类永续发展意义非凡，而世界范围发展最快的可再生能源非风能莫属。针对于远海风场的建设需求，通过对目标海域的风、浪、流进行实时测量采集传输，实现海上风电场建设初期对风能资源富集程度与分布状况进行风能评估，对风电场的优化布局与风机的优化设计具有重要的工程研发意义。
目前海上风场建设初期一般采用风塔式测风平台，随着海上风电从浅海向深海发展，测风塔的建设存在技术难题和时间成本，后期的运营和维护就增加了困难。其建设成本与运维成本均较高，且易受台风袭击无法重复利用。而漂浮式海上测风移动平台采用雷达测风技术，其安装高度要求低，流速流向测量装置、波流观测装置等其它测量装置也无安装高度要求，故平台测量设备安装方式相对灵活：近海可在岸上安装后拖曳至目标海域；远海可以直接运达目标点进行吊装投放。当完成一个区域测量任务后，可移动投放至其它海域，实现测风平台的重复利用，从而减少基础设施建设成本、缩短资源评估周期。
然而，对于所设计的远海雷达测风平台，除雷达测风装置本身外，还包括流速流向测量装置、波流观测装置等各种测量仪器、卫星通信装置、本地控制中心等监控设备，以及为这些设备供电的多能源联合供电系统。漂浮式测风移动平台可用于多种水深环境，而随着水深的增加，风浪流对平移动及晃动的影响愈加剧烈，如何提高平台稳定性，保证供电系统的发电效率和仪器设备的使用效率是首要解决的技术问题。目前常用的减摇水舱和半潜式结构可有效降低浮式结构晃动，提高运动稳定性，而对于小型测风平台而言，其建设成本与运维成本巨大，采用箱梁作为承台框架主体，并安装固定式或移动式阻尼板是保证结构稳定性的最佳方式。而传统系泊缆由于其向平台轮廓外延伸往往造成平台占用海域空间过多的问题，考虑到移动测风平台和大型海洋结构相比重量很轻，因此采用张力索的系泊方式可有效降低系泊系统的建设成本、减少平台的海域使用范围。
因此，采用带阻尼板的箱梁结构作为漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台的基础承台，可保证平台电力系统安全可靠运行，完成测量数据收集。对于降低海上测风成本、提高海上风电厂风资源利用具有重要意义。
发明内容
本发明目的在于提供一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台，本发明结合减摇阻尼板和张力索系泊，解决了现有小型浮式平台晃动剧烈的问题，减小了风浪对平台的水平和垂向影响，并解决了传统系泊缆向平台之外延伸引起的海域占用问题，极大提高漂浮式海上测风移动平台的抗风浪性能，提高平台上各设备的使用稳定性和使用效率。
为了实现上述目的，本发明的方案是：
一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台，包括异面箱梁框架、米字桁架结构以及升降式减摇阻尼板；所述异面箱梁框架下部的内、外侧均安装固定式减摇阻尼板，异面箱梁框架上安装有与测风装置对接的通风、排水接口以及定位导轨，异面箱梁框架底部四角区域设置张力索系泊系统，异面箱梁框架顶部设置小型风机安装基座；所述米字桁架结构与异面箱梁框架固定连接，米字桁架结构上部设有安装支架，通过安装支架实现测风装置和减摇基础承台的定位和固定；所述升降式减摇阻尼板通过悬挂链安装在异面箱梁框架下侧的四边中部，升降式减摇阻尼板的展开和收回通过远程控制完成。
作为优选，所述异面箱梁框架上设置多个水密隔板，形成上下两层多个水密舱室，下层舱室在宽度方向略大于上层舱室，形成箱梁框架内侧的异面结构，所形成的水平台面以上箱梁框架内侧设有测风装置的定位导轨。
作为优选，所述异面箱梁框架底部内外两侧均安装有固定式减摇阻尼板，固定式减摇阻尼板的阻尼板主板与异面箱梁框架刚性连接，阻尼板上安装有单向阻尼叶，可实现对异面箱梁框架晃荡运动的约束。
作为优选，所述异面箱梁框架四边中部下层舱室为升降式减摇阻尼板控制舱，异面箱梁框架通过悬挂链与升降式减摇阻尼板的阻尼板主体连接，卷扬机与悬挂链相连，由卷扬机控制升降式减摇阻尼板的展开和收回，卷扬机通过远程控制系统进行操作。
作为优选，所述异面箱梁框架四角区域下层为张力索系泊舱，张力索系泊舱内设置有张力索固定装置，张力索固定装置通过张力索与预先下放到海床的混凝土重力锚相连。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：减摇基础承台可保证移动平台电力系统安全可靠运行，完成测量数据收集；对于降低海上测风成本、提高海上风电厂风资源利用具有重要意义：
（1）减摇基础承台安装有固定式及升降式阻尼板，可满足漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台在不同海况下的耐波性要求，可有效降低浮式结构晃动，提高运动稳定性，保证供电系统的发电效率和仪器设备的使用效率；
（2）减摇基础承台采用张力索的系泊方式，可解决传统系泊缆由于其向平台轮廓外延伸往往造成平台占用海域空间过多的问题，有效减少平台的海域使用范围，降低对周围海域的影响；
（3）减摇基础承台可以根据不同功能搭载不同的风光储发电系统以及雷达测风系统，可实现模块化安装，满足功能多样化需求；且建造成本低、易安装，可满足不同水深的海上风场的测风需求。
附图说明
图1是本发明减摇基础承台平面示意图；
图2是本发明减摇基础承台剖视示意图一；
图3是本发明减摇基础承台剖视示意图二；
图4是本发明减摇阻尼板示意图。
图中包括：1、异面箱梁框架；1-1、水密隔板；2、米字桁架结构；2-1、安装支架；3、风机安装基座；4、固定式减摇阻尼板；5-1、定位导轨；5-2、通风、排水接口；6、张力索系泊系统；7-1、升降式减摇阻尼板；7-2、悬挂链；8、阻尼板主板；9、单向阻尼叶。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行进一步详细的说明。
如图1-图3所示，一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台，包括异面箱梁框架1、米字桁架结构2以及升降式减摇阻尼板7-1三部分。异面箱梁框架1浮于海平面上，米字桁架结构2安装在异面箱梁框架1内侧，通过安装支架2-1实现测风装置和减摇基础承台的定位和固定，升降式减摇阻尼板7-1安装在异面箱梁框架1下侧。
异面箱梁框架1包括由异面箱梁组成的环形中空框架，异面箱梁框架1上设置多个水密隔板1-1，形成上下两层多个水密舱室，满足浮力舱、压载水舱、张力索系泊舱、升降式减摇阻尼板控制舱等多种功能；下层舱室在宽度方向略大于上层舱室，形成箱梁框架内侧的异面结构，所形成的水平台面用于承担一部分测风装置的重量，水平台面以上箱梁框架内侧有测风装置的定位导轨5-1以及与测风装置对接的通风、排水接口5-2；异面箱梁框架1内、外侧均安装固定式减摇阻尼板4，异面箱梁框架1下侧的四边中部分别设置有升降式减摇阻尼板7-1，异面箱梁框架1四角区域底部设置张力索系泊系统6，面箱梁框架1顶部设置小型风机安装基座3。
四个带悬挂链7-2的升降式减摇阻尼板7-1分别安装在异面箱梁框架1的四边下侧，通过悬挂链7-2连接升降式减摇阻尼板7-1的阻尼板主板8与异面箱梁框架1，卷扬机与悬挂链7-2相连，由卷扬机控制升降式减摇阻尼板7-1的展开和收回，卷扬机可通过远程控制系统进行操作。
张力索系泊系统6包括张力索、张力索固定装置、混凝土重力锚，所述张力索的上端与异面箱梁框架1四角区域下层的张力索系泊舱中设置的张力索固定装置相连，张力索的下端与预先下放到海床的混凝土重力锚相连。
如图4所示，固定式减摇阻尼板4和升降式减摇阻尼板7-1均由阻尼板主板8和单向阻尼叶9构成。单向阻尼叶9尺寸略大于阻尼板主板8上的开孔，单向阻尼叶9通过销轴与阻尼板主板8固定，当减摇基础承台因风浪发生倾斜时，倾斜侧阻尼板上的阻尼叶9打开，水流通过阻尼板主板8上的开孔；而对侧阻尼板上的阻尼叶9因为尺寸大于阻尼板主板8上的开孔，因此受到水体挤压而闭合，水流无法通过阻尼板8主板上的开孔，产生作用于减摇基础承台的回复力矩。
以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
Claims (3)
1.一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台，其特征在于：包括异面箱梁框架、米字桁架结构以及升降式减摇阻尼板；所述异面箱梁框架下部的内、外侧均安装固定式减摇阻尼板，异面箱梁框架上安装有与测风装置对接的通风、排水接口以及定位导轨，异面箱梁框架底部四角区域设置张力索系泊系统，异面箱梁框架顶部设置小型风机安装基座；所述米字桁架结构与异面箱梁框架固定连接，米字桁架结构上部设有安装支架，通过安装支架实现测风装置和减摇基础承台的定位和固定；所述升降式减摇阻尼板通过悬挂链安装在异面箱梁框架下侧的四边中部，升降式减摇阻尼板的展开和收回通过远程控制完成；
所述异面箱梁框架上设置多个水密隔板，形成上下两层多个水密舱室，下层舱室在宽度方向略大于上层舱室，形成箱梁框架内侧的异面结构，所形成的水平台面以上箱梁框架内侧设有测风装置的定位导轨；
所述异面箱梁框架底部内外两侧均安装有固定式减摇阻尼板，固定式减摇阻尼板的阻尼板主板与异面箱梁框架刚性连接，阻尼板上安装有单向阻尼叶，可实现对异面箱梁框架晃荡运动的约束。
2.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台，其特征在于：所述异面箱梁框架四边中部下层舱室为升降式减摇阻尼板控制舱，异面箱梁框架通过悬挂链与升降式减摇阻尼板的阻尼板主体连接，卷扬机与悬挂链相连，由卷扬机控制升降式减摇阻尼板的展开和收回，卷扬机通过远程控制系统进行操作。
3.根据权利要求1所述的一种漂浮式海上风光储发电系统雷达测风移动平台减摇基础承台，其特征在于：所述异面箱梁框架四角区域下层为张力索系泊舱，张力索系泊舱内设置有张力索固定装置，张力索固定装置通过张力索与预先下放到海床的混凝土重力锚相连。
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