CN110654510A - 一种共享系泊的海上风电平台群 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种共享系泊的海上风电平台群，所述海上风电平台群为蜂窝式阵列结构，所述蜂窝式阵列包含至少一个六边形单元，所述六边形单元包括3个浮式海上风电平台和3个系泊位，所述浮式海上风电平台和系泊位交替设置在六边形单元的角点位置，相邻的浮式海上风电平台和系泊位之间通过系泊缆连接。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。
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，本发明的一种共享系泊的海上风电平台群，所述海上风电平台群为蜂窝式阵列结构，所述蜂窝式阵列包含至少一个六边形单元，所述六边形单元包括3个浮式海上风电平台和3个系泊位，所述浮式海上风电平台和系泊位交替设置在六边形单元的角点位置，相邻的浮式海上风电平台和系泊位之间通过系泊缆连接。
上述技术方案中，所述系泊位设置1或2个系泊点。
上述技术方案中，所述系泊位设置2个系泊点时，两个系泊点不在同一水平面上，也就是说两者具有高度差。
上述技术方案中，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。所述系泊环设置有3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为单系泊点共享系泊的海上风电平台群水平投影示意图，圆形为吸力桩共享系泊点，五边形为风电及其基础平台。
图2为使用双系泊点作为一个系泊位共享系泊的海上风电平台群局部情况水平投影示意图，圆形为吸力桩共享系泊点，五边形为风电及其基础平台。
图3为单系泊点共享系泊的海上风电平台群结构图。
图4为图3的局部放大图。
图5为采用双系泊点共享系泊的海上风电平台群结构图。
图6为图5的局部放大图。
图7为系泊位采用双系泊点时放大图。
图8.为系泊点的吸力桩结构图。
具体实施方式
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蜂窝形的规则布置。蜂窝形是指海上风电平台群中海上风电平台和系泊位通过张紧式系泊缆连接并在水平面上的投影为蜂窝形状，参见图1。从单个蜂窝上看，它最佳设置是正六边形，六个边边长相等，夹角为120°，六边形的六个边间隔依次为系泊位、风电平台、系泊位、风电平台、系泊位、风电平台，最后由多个单蜂窝组合在一起成为蜂窝形阵列海上风电平台群。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位布置在由三个风电平台组成圆的圆心，供这三个平台共享使用，以节省安装费用。上述共享法就是蜂窝形阵列平台群共享系泊方法。
参见图1，图3，一种共享系泊的海上风电平台群，所述海上风电平台群为蜂窝式阵列结构，所述蜂窝式阵列包含至少一个六边形单元，所述六边形单元包括3个浮式海上风电平台1和3个系泊位，所述浮式海上风电平台1和系泊位交替设置在六边形单元的角点位置，相邻的浮式海上风电平台和系泊位之间通过张紧式系泊缆2连接。
也可以描述为一种共享系泊的海上风电平台群，所述海上风电平台群包括至少一个三角形单元，所述三角形单元包括3个浮式海上风电平台1，所述浮式海上风电平台1设置在三角形的角点位置，所述三角形单元的重心位置设置有系泊位，所述系泊位设置1或2个系泊点3，所述系泊点3通过张紧式系泊缆2分别与浮式海上风电平台1连接。
采用蜂窝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3组系泊缆2，即相邻两组系泊缆的夹角为120°，如图1至图6所示。每组系缆点可匹配单个或两个系泊点3。
当使用两个系泊点3时，系泊缆2在平面投影会有交互，如图2所示，此时要求两个系泊点3的连线与共享该系泊点的3个浮式海上风电平台1所组成三角形三条边中的一条平行，并且保持一定的高度差，参见图7以保证系泊缆之间在空间上没有交互。
忽略海上风电平台群最外侧的系泊点，蜂窝形阵列平台群共享系泊法可以减少约2/3系泊点数量，节省费用效果明显。
参见图8，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3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 (5)
1.一种共享系泊的海上风电平台群，其特征在于:所述海上风电平台群为蜂窝式阵列结构，所述蜂窝式阵列包含至少一个六边形单元，所述六边形单元包括3个浮式海上风电平台和3个系泊位，所述浮式海上风电平台和系泊位交替设置在六边形单元的角点位置，相邻的浮式海上风电平台和系泊位之间通过系泊缆连接。
2.如权利要求1所述的一种共享系泊的海上风电平台群，其特征在于:所述系泊位设置1或2个系泊点。
3.如权利要求2所述的一种共享系泊的海上风电平台群，其特征在于:所述系泊位设置2个系泊点时，两个系泊点不在同一水平面上。
4.如权利要求2或3所述的一种共享系泊的海上风电平台群，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。
5.如权利要求4所述的一种共享系泊的海上风电平台群，其特征在于:所述系泊环设置有3个。
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2019
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