CN116025526A - 一种漂浮式风电机组的倾角复核方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种漂浮式风电机组的倾角复核方法，选择风浪小的时机，将风电机组停下来，锁住风轮，让三支叶片停止转动；在机舱上面，悬挂一根缆索到三叉星形平台处，缆索吊一个重物；逐个松开浮筒上的止链器，让浮筒处于自由浮动状态；让机舱顺时针偏航，在机舱偏航过程中，塔筒倾角会呈现一个类似正弦波的形状，正弦波的均值如果为0，则倾角传感器无需修正，如果正弦波的均值不为0，则需对倾角传感器进行修正，而正弦波的均值即为修正值；修正完毕后，取下重物和缆索，重新调节锚链长度并紧固止链器。本发明可以准确复核倾角传感器的准确性，及时修正，确保风电机组处于平衡状态，从而保证风电机组运行的安全。

Description

一种漂浮式风电机组的倾角复核方法

技术领域

本发明涉及漂浮式风电机组的技术领域，尤其是指一种漂浮式风电机组的倾角复核方法。

背景技术

海上固定式风电机组通过不同的基础形式，将钢结构打桩到海底，塔筒的倾斜和沉降可以通过设备实时监测，确保塔筒不发生倾斜。

海上漂浮式风电机组与固定式风电机组的区别是：风电机组安装到浮体上，浮体通过锚链连接到海床，依靠锚链的重力、锚链与海床之间的摩擦力、锚与海床之间的抓力，使漂浮式风电机组漂浮在某片小范围的海域。漂浮式风电机组在风浪流的联合作用下，发生多自由度的运动，浮体也面临被外部船只撞击出现漏水导致倾斜的风险，因此，漂浮式风电机组对倾角测量的准确性要求非常高，如果倾角测量错误，当出现真实大的倾角时，如果测量值偏小，未触发报警阈值，将会出现极大的运行安全风险。

当前漂浮式风电机组的倾角测量方法是：在塔筒内部安装倾角传感器，在码头内，选择小风和小浪的时机，给浮筒内注入海水调平，当三个浮筒外侧的吃水刻度一致时，此时认为塔筒处于垂直状态，然后读取倾角传感器的数据，如果此时读取的倾角传感器数值不为0，则在程序中给予修正到0度。

随后，将风电机组拖至指定海域，将锚链从浮筒下放到海底，风电机组运行时，即以此倾角传感器的数值为参考，当倾角超过设定的阈值时，发出报警信号。如果怀疑倾角测量错误，则重新选择小风小浪的时机，将风电机组停机，观察三个浮筒外侧的吃水刻度，如果刻度不一致，则重新给浮筒注水调平，重新修正倾角传感器的数值。

上述方法存在以下问题：

码头内风浪较小，浮筒外侧吃水线波动不大，并且在码头时风电机组下面未安装锚链，不存在由于部分锚链受力而影响整个风电机组平衡的情况，通过观察三个浮筒外侧的吃水线是否一致，从而去修正倾角的方法，准确性比较高。但是，风电机组在指定海域时，风浪比码头大，导致三个浮筒外侧的吃水线波动较大，很难再读取到准确的吃水刻度，并且，风电机组在指定海域时，三个浮筒下面安装有锚链，部分浮筒下面的锚链处于松弛状态，部分浮筒下面的锚链处于受力状态，处于受力状态的锚链必然影响到整个风电机组的平衡，从而使观察三个浮筒外侧吃水线的方法失效，导致倾角传感器的准确性无法复核。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提出了一种准确可靠的漂浮式风电机组的倾角复核方法。

为实现上述目的，本发明所提供的技术方案为：一种漂浮式风电机组的倾角复核方法，执行以下操作：

选择风浪小的时机，将风电机组停下来，锁住风轮，让三支叶片停止转动，保持静止状态；

在机舱上面，悬挂一根缆索到三叉星形平台处，缆索吊一个重物，重物的作用是将机舱、叶片和重物组成的重心位置距离塔筒中线尽量远；

逐个松开浮筒上的止链器，让连接三个浮筒的所有锚链都处于松弛状态，目的是让浮筒处于自由浮动状态；

让机舱顺时针偏航，机舱在偏航过程中，会带动缆索和重物一起转动，由于机舱、叶片和重物组成的重心偏离了塔筒中线，因此，在机舱偏航过程中，塔筒倾角会呈现一个类似正弦波的形状，正弦波的均值如果为0，则倾角传感器无需修正，如果正弦波的均值不为0，则需对倾角传感器进行修正，而正弦波的均值即为修正值；

修正完毕后，取下重物和缆索，重新调节锚链长度并紧固止链器。

进一步，所述风电机组包括三叉星形平台、三个浮筒、锚链、塔筒和带风轮的机舱，所述塔筒安装在三叉星形平台的三个臂交汇处，所述塔筒的底部安装一个用于测量塔筒倾角的倾角传感器，所述机舱安装在塔筒的顶部，其能够根据不同风向，带动风轮的叶片围绕塔筒的中线偏航旋转，所述三叉星形平台的每个臂末端安装有一个浮筒，每个浮筒上都安装一个止链器，止链器连接锚链，锚链下端连接到海床。

本发明与现有技术相比，具有如下优点与有益效果：

本发明方法可以准确复核倾角传感器的准确性，及时修正，确保风电机组处于平衡状态，从而保证风电机组运行的安全，整个方法实现成本低，准确度高，具有实际应用价值，值得推广。

附图说明

图1为漂浮式风电机组的立体图。

图2为漂浮式风电机组的侧视图。

图3为漂浮式风电机组的俯视图。

图4为机舱偏航过程中的倾角变化示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

参见图1至图4所示，漂浮式风电机组主要由三叉星形平台1、三个浮筒2、锚链3、塔筒6、叶片8、机舱9等组成。

塔筒6安装在三叉星形平台1的三个臂的交汇处，塔筒6底部安装一个倾角传感器11，用于测量塔筒11的倾角。

三叉星形平台1每个臂的末端安装有一个浮筒2，每个浮筒2上都安装一个止链器4，止链器4连接锚链3，锚链3下端连接到海床。

机舱9安装在塔筒6的顶部，机舱9可以根据不同风向，带动叶片8围绕塔筒6的中线10偏航旋转。

漂浮式风电机组在码头调平完毕，拖至指定海域运行时，如果怀疑倾角测量有误，可以采取以下倾角复核方法：

选择风浪小的时机，将风机停下来，锁住风轮，让三支叶片8停止转动，保持静止状态。

正常情况下，机舱9和叶片8组成的重心位置，距离塔筒6的中线10并不是很远，因此，在机舱9上面，悬挂一根缆索12到三叉星形平台1处，缆索12吊一个重物13，重物13的作用是将机舱9、叶片8和重物13组成的重心位置5距离塔筒6的中线10尽量远。

逐个松开浮筒2上的止链器4，让连接三个浮筒2的所有锚链3都处于松弛状态，目的是让浮筒2处于自由浮动状态。

让机舱9顺时针偏航，机舱9在偏航过程中，会带动缆索12和重物13一起缓慢转动。由于机舱9、叶片8和重物13组成的重心位置5偏离了塔筒6的中线10，因此，在机舱9偏航过程中，塔筒6倾角会呈现一个类似正弦波的形状，正弦波的均值如果为0，则倾角传感器11无需修正，如果正弦波的均值不为0，则需对倾角传感器11进行修正，而正弦波的均值即为修正值。

修正完毕，取下重物13和缆索12，重新调节锚链3长度并紧固止链器4。

以上所述实施例只为本发明之较佳实施例，并非以此限制本发明的实施范围，故凡依本发明之形状、原理所作的变化，均应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (2)

1.一种漂浮式风电机组的倾角复核方法，其特征在于，执行以下操作：

选择风浪小的时机，将风电机组停下来，锁住风轮，让三支叶片停止转动，保持静止状态；

在机舱上面，悬挂一根缆索到三叉星形平台处，缆索吊一个重物，重物的作用是将机舱、叶片和重物组成的重心位置距离塔筒中线尽量远；

逐个松开浮筒上的止链器，让连接三个浮筒的所有锚链都处于松弛状态，目的是让浮筒处于自由浮动状态；

让机舱顺时针偏航，机舱在偏航过程中，会带动缆索和重物一起转动，由于机舱、叶片和重物组成的重心偏离了塔筒中线，因此，在机舱偏航过程中，塔筒倾角会呈现一个类似正弦波的形状，正弦波的均值如果为0，则倾角传感器无需修正，如果正弦波的均值不为0，则需对倾角传感器进行修正，而正弦波的均值即为修正值；

修正完毕后，取下重物和缆索，重新调节锚链长度并紧固止链器。

2.根据权利要求1所述的一种漂浮式风电机组的倾角复核方法，其特征在于，所述风电机组包括三叉星形平台、三个浮筒、锚链、塔筒和带风轮的机舱，所述塔筒安装在三叉星形平台的三个臂交汇处，所述塔筒的底部安装一个用于测量塔筒倾角的倾角传感器，所述机舱安装在塔筒的顶部，其能够根据不同风向，带动风轮的叶片围绕塔筒的中线偏航旋转，所述三叉星形平台的每个臂末端安装有一个浮筒，每个浮筒上都安装一个止链器，止链器连接锚链，锚链下端连接到海床。

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