CN112339924A - 半潜式海上风力发电机组的平台基础结构 - Google Patents

半潜式海上风力发电机组的平台基础结构 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种半潜式海上风力发电机组的平台基础结构，包括至少三个平台主体，每个平台主体包括甲板、立柱和垂荡板；每个立柱的上端与相应的甲板的外侧端连接，每个平台主体中，甲板的长度方向与立柱的长度方向同向；每个柱体外侧面上安装有系泊系统；每个垂荡板的上表面与相应的立柱的下端连接，甲板的长度方向与垂荡板的长度方向同向，沿着垂荡板的长度方向，垂荡板的相对的两个侧面为板体内侧面和板体外侧面；柱体外侧面为竖直平面，板体外侧面为竖直平面，柱体外侧面和板体外侧面共面。该平台基础结构避免了现有的半潜式基础结构中系泊系统的锚链与垂荡板发生干涉的问题。

Description

半潜式海上风力发电机组的平台基础结构
技术领域
本发明涉及海洋工程技术领域，特别是涉及一种半潜式海上风力发电机组的平台基础结构。
背景技术
随着我国近海风电日趋饱和，远海风电已经逐渐成为行业主流，漂浮式海上风电也逐步兴起。我国海洋风能资源丰富且海底工程地质有其独有特点，目前已经规划的远海风电其建设水深大多处于30m至50m范围，30m至50m范围的水深为中浅水深条件，故探索适用于中浅水深条件下的漂浮式海上风力发电机组平台基础结构具有非常重要的意义。半潜式基础结构是目前国际上最成熟的漂浮式基础结构，具有极好的适应性，但是将现有的半潜式基础结构直接用于我国中浅水深的海域会存在诸如中浅水深的系泊系统设计困难、濒临触底、以及系泊系统的锚链与垂荡板发生干涉等一系列问题。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明解决的技术问题在于提供一种系泊系统的锚链与垂荡板不发生干涉且垂荡板不容易触底的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构。
为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种半潜式海上风力发电机组的平台基础结构，包括：至少三个平台主体，每个所述平台主体包括甲板、立柱和垂荡板；
每个所述甲板的长度方向的两端分别为甲板的内侧端和甲板的外侧端，所有的所述甲板的内侧端连接；
每个所述立柱的上端与相应的所述甲板的外侧端连接，每个所述平台主体中，所述甲板的长度方向与所述立柱的长度方向同向，沿着所述立柱的长度方向，所述立柱的两个相对侧面为柱体内侧面和柱体外侧面；每个所述柱体外侧面上安装有系泊系统；
每个所述垂荡板的上表面与相应的所述立柱的下端连接，每个所述平台主体中，所述甲板的长度方向与所述垂荡板的长度方向同向，沿着所述垂荡板的长度方向，所述垂荡板的相对的两个侧面为板体内侧面和板体外侧面；
所述柱体外侧面为竖直平面，所述板体外侧面为竖直平面，所述柱体外侧面和所述板体外侧面共面。
优选地，相邻的两个所述垂荡板通过横撑连接。
优选地，每个所述垂荡板与所述横撑之间的连接处设置加强部件。
优选地，其中一个所述立柱的上端连接风力发电机组。
如上所述，本发明的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构，具有以下有益效果：
本发明的平台基础结构中，立柱的柱体外侧面为竖直平面，垂荡板的板体外侧面为竖直平面，柱体外侧面和板体外侧面共面，这就使得系泊系统的锚链放入水域中时，系泊系统的锚链不会与垂荡板发生干涉，则系泊系统的锚链能够根据需要安装在立柱的柱体外侧面的任意位置，所以，本发明的平台基础结构能够应用于中浅水深的水域中，避免了现有的半潜式基础结构中系泊系统的锚链与垂荡板发生干涉的问题，也解决了现有的系泊系统无法设计成适应中浅水深水域的结构的问题；另外，处于中浅水深水域的平台基础结构在遇到风浪侧翻时，由于垂荡板的板体外侧面为平面，使得侧翻的垂荡板的板体外侧面触底的风险减小。
附图说明
图1显示为本实施例的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构的俯视结构示意图。
图2显示为本实施例的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构的侧视结构示意图。
附图标号说明
100 平台主体
110 甲板
111 甲板的内侧端
112 甲板的外侧端
120 立柱
121 柱体内侧面
122 柱体外侧面
130 垂荡板
131 板体内侧面
132 板体外侧面
200 系泊系统
300 横撑
400 加强部件
500 风力发电机组
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
如图1至图2所示，本实施例的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构，包括：
至少三个平台主体100，每个平台主体100包括一个甲板110、一个立柱120和一个垂荡板130；
每个甲板110的长度方向的两端分别为甲板110的内侧端111和甲板110的外侧端112，所有的甲板110的内侧端111连接，相邻的两个甲板110的夹角的度数为360除以平台主体100的数量；
每个立柱120的上端与相应的甲板110的外侧端112连接，每个平台主体100中，甲板110的长度方向与立柱120的长度方向同向，沿着立柱120的长度方向，立柱120的两个相对侧面为柱体内侧面121和柱体外侧面122；每个柱体外侧面122上安装有系泊系统200；其中一个立柱120的上端连接风力发电机组500。
每个垂荡板130的上表面与相应的立柱120的下端连接，每个平台主体100中，甲板110的长度方向与垂荡板130的长度方向同向，沿着垂荡板130的长度方向，垂荡板130的相对的两个侧面为板体内侧面131和板体外侧面132；
柱体外侧面122为竖直平面，板体外侧面132为竖直平面，柱体外侧面122和板体外侧面132共面。
本实施例的平台基础结构中，立柱120的柱体外侧面122为竖直平面，垂荡板130的板体外侧面132为竖直平面，柱体外侧面122和板体外侧面132共面，这就使得系泊系统200的锚链放入水域中时，系泊系统200的锚链不会与垂荡板130发生干涉，则系泊系统200的锚链能够根据需要安装在立柱120的柱体外侧面122的任意位置，所以，本发明的平台基础结构能够应用于中浅水深的水域中，避免了现有的半潜式基础结构中系泊系统200的锚链与垂荡板130发生干涉的问题，也解决了现有的系泊系统无法设计成适应中浅水深水域的结构的问题；另外，处于中浅水深水域的平台基础结构在遇到风浪侧翻时，由于垂荡板130的板体外侧面132为平面，使得侧翻的垂荡板130的板体外侧面132触底的风险减小。
本实施例中，垂荡板130具有浮筒的作用，垂荡板130的上表面和下表面均为沿着水平方向设置的平面，垂荡板130的上表面垂直于板体外侧面132。平台主体100的数量为三个，相邻的两个甲板110的夹角的度数为120度。
相邻的两个垂荡板130通过横撑300连接。横撑300的设置使得垂荡板130的位置稳定。
每个垂荡板130与横撑300之间的连接处设置加强部件400，加强部件400用于加固垂荡板130与横撑300的连接，保证了平台基础结构所需达到的结构强度与结构疲劳强度。加强部件400为加劲板。
由于我国海底大陆架平缓，随着离岸距离的增加，水深变化不明显；我国东临太平洋，受台风影响较为明显，风力发电机组500须具有抗台风性能，载荷较大。半潜式海上风力发电机组的平台基础结构在设计时，需要兼顾稳性、水动力性能、结构强度与疲劳以及系泊系统200性能的平衡。本发明的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构结合中浅水深水域所需的平台结构及系泊特点，有针对性的对平台基础结构提出了结构优化，有效解决系泊系统200与垂荡板130相互干涉的问题，改善运动性能。
本发明的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构能够保持设置系泊系统200的一侧无几何突出结构，在保证平台基础结构排水量的同时，对结构强度及疲劳敏感区进行相应加强。
本发明中，为了减小波浪和水流对结构的影响，可在垂荡板130、立柱120、横撑300的外部轮廓上进行倒圆处理，以提高了水动力性能。垂荡板130、立柱120、横撑300和甲板110的内部均设置加强结构，加强结构能够为肋板或者型钢等，以保证平台基础结构所需达到的结构强度与结构疲劳强度。系泊系统200布置于立柱120的柱体外侧面122上，系泊系统200布置的具体位置能够根据系泊运动性能及立柱120内部的加强结构的布置位置确定。本发明的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构能够确保平台基础结构在中浅水域工作时，系泊系统200不与垂荡板130碰撞干涉。
综上，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种半潜式海上风力发电机组的平台基础结构，其特征在于，包括：
至少三个平台主体(100)，每个所述平台主体(100)包括甲板(110)、立柱(120)和垂荡板(130)；
每个所述甲板(110)的长度方向的两端分别为甲板(110)的内侧端(111)和甲板(110)的外侧端(112)，所有的所述甲板(110)的内侧端(111)连接；
每个所述立柱(120)的上端与相应的所述甲板(110)的外侧端(112)连接，每个所述平台主体(100)中，所述甲板(110)的长度方向与所述立柱(120)的长度方向同向，沿着所述立柱(120)的长度方向，所述立柱(120)的两个相对侧面为柱体内侧面(121)和柱体外侧面(122)；每个所述柱体外侧面(122)上安装有系泊系统(200)；
每个所述垂荡板(130)的上表面与相应的所述立柱(120)的下端连接，每个所述平台主体(100)中，所述甲板(110)的长度方向与所述垂荡板(130)的长度方向同向，沿着所述垂荡板(130)的长度方向，所述垂荡板(130)的相对的两个侧面为板体内侧面(131)和板体外侧面(132)；
所述柱体外侧面(122)为竖直平面，所述板体外侧面(132)为竖直平面，所述柱体外侧面(122)和所述板体外侧面(132)共面。
2.根据权利要求1所述的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构，其特征在于：相邻的两个所述垂荡板(130)通过横撑(300)连接。
3.根据权利要求1所述的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构，其特征在于：每个所述垂荡板(130)与所述横撑(300)之间的连接处设置加强部件(400)。
4.根据权利要求1所述的半潜式海上风力发电机组的平台基础结构，其特征在于：其中一个所述立柱(120)的上端连接风力发电机组(500)。
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