CN110615074A - 共享系泊点的海上风电平台群 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共享系泊点的海上风电平台群，所述海上风电平台群为矩形阵列结构，所述矩形阵列由至少一个矩形单元组成，所述矩形单元包括4个浮式海上风电平台，所述浮式海上风电平台为矩形单元的角点，所述矩形单元中矩形边中点位置或对角线交点位置设置有系泊点，所述系泊点通过系泊缆分别连接两侧或对角浮式海上风电平台。本发明的共享系泊点的海上风电平台群大大减少了系泊所用的桩基，降低了整个海上风电场的安装费用。
Description
技术领域
本发明涉及一种海上风电平台，尤其涉及一种共享系泊点的海上风电平台，属于海洋工程领域。
背景技术
在深水海上风电中，风电的基础鉴于水深的原因必须舍弃固定式海洋平台而采用浮式海洋平台。通过系泊的方式将浮式海洋平台进行固定是一种可选择的手段。而系泊方式中，可通过张紧式系泊缆将平台与海底的桩基相连。一般设计思路是每个平台都配备独立的桩基供系泊缆固定，但海上风电场的平台数目多，远超传统海上油田平台群数目的，用于系泊的桩基是安装时的一笔巨大费用。如何利用相对少量的系泊点实现大批量海上风电平台的固定是深水海上风电平台群安装必须解决的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是利用相对少量的系泊点实现大批量深水海上风电平台的系泊。
为了解决上述技术问题，本发明共享系泊点的海上风电平台群，所述海上风电平台群为矩形阵列结构，所述矩形阵列由至少一个矩形单元组成，所述矩形单元包括4个浮式海上风电平台，所述浮式海上风电平台为矩形单元的角点，所述矩形单元中相邻的两个浮式海上风电平台之间设置有至少一个系泊点，所述系泊点通过系泊缆分别连接两侧浮式海上风电平台。
上述方案中，所述矩形单元中相邻的两个浮式海上风电平台之间设置有两个或三个系泊点。
上述方案中，所述矩形单元中相邻的两个浮式海上风电平台之间的两个或三个系泊点在同一水平面。
共享系泊点的海上风电平台群，所述海上风电平台群为矩形阵列结构，所述矩形阵列由至少一个矩形单元组成，所述矩形单元包括4个浮式海上风电平台，所述浮式海上风电平台为矩形单元的角点，所述矩形单元对角线交点位置设置有至少一个系泊点，所述系泊点通过系泊缆分别连接四个角点的浮式海上风电平台。
上述方案中，所述矩形单元对角线交点位置设置有两个或三个系泊点。
上述方案中，所述矩形单元对角线交点位置的两个或三个系泊点不在同一水平面。
上述方案中所述系泊点包括吸力桩，所述吸力桩顶部设置有受力柱，所述受力柱上套装有系泊环，所述受力柱顶部焊接有固定环。
上述方案中，所述系泊环设置有4个。
本发明的共享系泊点的海上风电平台群采用共享系泊点的方式，大大减少了系泊所用的桩基，降低了整个海上风电场的安装费用。
附图说明
图1为采用边线中点共享法并使用单个系泊点的矩形阵列平台群。
图2为采用边线中点共享法并使用两个系泊点的矩形阵列平台群。
图3为采用边线中点共享法并使用三个系泊点的矩形阵列平台群。
图4为图3局部放大图。
图5为采用对角线中点共享法并使用单个系泊点的矩形阵列平台群。
图6为采用对角线中点共享法并使用两个系泊点的矩形阵列平台群
图7为采用对角线中点共享法并使用三个系泊点的矩形阵列平台群
图8为图7局部放大图。
图9为采用对角线中点共享法中三个系泊点结构放大图。
图10为共享系泊点结构图。
具体实施方式
下面结合图1至10对本发明实施方式进行详细说明。
深水海上风电场的基础是浮式海洋平台，这同传统的海上油气田作业平台有很高的技术相同性，但海上风电场的海洋平台基础根据风电场的特有情况也有自身的特点。首先风电场的海洋平台群数目巨大，海上油气田的平台群数目一般就十余个，而海上风电场往往有数十个甚至百余个海上平台，风电场海洋平台数目是油气田海洋平台数目的数倍；其次风电场的海洋平台布置有规律，海上油气田的平台布置依据井口位置而定，无规律可言，而海上风电场要将风电使用率达到最大化，在满足风机间距和系泊布置的要求下，要做到最密集的布置。
海上风电场布置方式可以采用矩形的规则布置。根据风机间距的要求：7至10个叶片直径，可以知道矩形的边长基本上在1000米左右。根据系泊缆的要求：长度为7倍的水深，系泊点距离海洋平台在水平面上的投影为500米至700米，这样恰好可以将系泊点布置在矩形边的中点或者是矩形对角线的中点，供多个平台共享使用，以节省安装费用。上述共享法就是边线中点共享法和对角线中点共享法。
如图1、2、3所示，第一种共享系泊点的海上风电平台群，所述海上风电平台群为矩形阵列结构，所述矩形阵列由若干个矩形单元组成，每个矩形单元均包括4个浮式海上风电平台1，4个浮式海上风电平台1分别设置矩形单元的角端，相邻的两个浮式海上风电平台1之间的矩形边中点位置设置1至3个系泊点3，所述系泊点3通过张紧式系泊缆2分别连接两侧浮式海上风电平台1。
如图5、6、7所示，第二种共享系泊点的海上风电平台群，所述海上风电平台群为矩形阵列结构，所述矩形阵列由若干个矩形单元组成，每个矩形单元均包括4个浮式海上风电平台1，4个浮式海上风电平台1分别设置在矩形单元的角端，所述矩形单元对角线交点位置设置1至3个系泊点3，所述系泊点3通过张紧式系泊缆2分别连接四个角端处的浮式海上风电平台1。
矩形阵列海上风电平台群共享系泊要求每个海上风电平台至少设置4组系泊缆2，相邻两组系泊缆的夹角为90°，每组系泊缆2可匹配单个或多个系泊点3。
第一种实施方式中，系泊缆2在平面投影上没有交互，如图1至4所示，这样在理论上可以取足够多的系泊点3，实际情况取决于平台的间距。而在第二种实施方式中，如图5至8所示，由于系泊缆2在平面投影上有交互，建议最多取3个系泊点3。对于海上风电而言，每组系泊缆最多三个系泊点就已完全足够。
在第一种实施方式中，如采用多个系泊点时，多个系泊点中心的连线需与所处边线垂直，以保证系泊缆在水平面的投影没有交互。忽略风电场最外侧的系泊点，该实施方式可以减少约一半系泊点数量。
在第二种实施方式中，将肯定存在系泊缆在水平面上投影的交互现象，所以当采用多个系泊点时，不但要求多个吸力桩的中心在一条直线上，该直线建议与矩形中的某一边垂直，鉴于存在交互现象，要求相邻系泊点需要存在一定的高度差或多个系泊点之间成等高差，当3个以上系泊点时，系泊点之间呈等高差，如图9所示，以保证系泊缆在空间上不交互。忽略海上风电平台群最外侧的系泊点，该实施方式可以减少约3/4系泊点数量，节省费用效果明显。
参见图10，上述方案中的系泊点3包括吸力桩4，吸力桩4可吸附在海底用于固定。所述吸力桩顶部焊接有受力柱5，所述受力柱5上套装有1至4个系泊环6，所述受力柱顶部焊接有与系泊环6同样直径的固定环7。系泊环6可以绕受力柱5转动，固定环7保证系泊环6在工作时不脱离受力柱5。
在海上进行系泊作业时，第一步要在整个风电场将共享用吸力桩4安装好，等吸力桩4周围土层固结完毕时。第二步安装风电平台与风电设备。在安装吸力桩4前，需在陆上建造场地将系泊缆安装在系泊环上后，再运送至海上安装，以避免高额的海上安装费用，在第一步吸力桩4安装时，系泊缆的另外一端还未固定在平台上，此时安装时系泊缆的另一端用临时气囊固定漂浮在海面上，等第二步安装风电平台时将系泊缆另一端固定在平台上。
Claims (8)
1.共享系泊点的海上风电平台群，其特征在于：所述海上风电平台群为矩形阵列结构，所述矩形阵列由至少一个矩形单元组成，所述矩形单元包括4个浮式海上风电平台，所述浮式海上风电平台为矩形单元的角点，所述矩形单元中相邻的两个浮式海上风电平台之间设置有至少一个系泊点，所述系泊点通过系泊缆分别连接两侧浮式海上风电平台。
2.如权利要求1所述的共享系泊点的海上风电平台群，其特征在于：所述矩形单元中相邻的两个浮式海上风电平台之间设置有两个或三个系泊点。
3.如权利要求2所述的共享系泊点的海上风电平台群，其特征在于：所述矩形单元中相邻的两个浮式海上风电平台之间的两个或三个系泊点在同一水平面。
4.共享系泊点的海上风电平台群，其特征在于：所述海上风电平台群为矩形阵列结构，所述矩形阵列由至少一个矩形单元组成，所述矩形单元包括4个浮式海上风电平台，所述浮式海上风电平台为矩形单元的角点，所述矩形单元对角线交点位置设置有至少一个系泊点，所述系泊点通过系泊缆分别连接四个角点的浮式海上风电平台。
5.如权利要求4所述的共享系泊点的海上风电平台群，其特征在于：所述矩形单元对角线交点位置设置有两个或三个系泊点。
6.如权利要求5所述的共享系泊点的海上风电平台群，其特征在于：所述矩形单元对角线交点位置的两个或三个系泊点不在同一水平面。
7.如权利要求1至6中任一项所述的共享系泊点的海上风电平台群，其特征在于：所述系泊点包括吸力桩，所述吸力桩顶部设置有受力柱，所述受力柱上套装有系泊环，所述受力柱顶部焊接有固定环。
8.如权利要求7中所述的共享系泊点的海上风电平台群，其特征在于：所述系泊环设置有4个。
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| CN114684324A (zh) * | 2022-03-11 | 2022-07-01 | 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 | 漂浮式风机组和漂浮式风机阵 |
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2019
- 2019-10-30 CN CN201911041019.XA patent/CN110615074A/zh active Pending
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