CN208618436U - 漂浮张力腿式风电基础结构 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及海上风电技术领域，尤其涉及一种漂浮张力腿式风电基础结构，包括一水平放置的环形浮体和一竖直放置的支撑立柱，环形浮体和支撑立柱的内部均具有压载舱，环形浮体与多个锚固于水底的张力筋腱相连接，支撑立柱位于环形浮体的中心位置，且支撑立柱的下端通过多个连接杆与环形浮体相连接，支撑立柱的上端用于安装风电机组的塔筒。所有的张力筋腱均与环形浮体相连接，可以增加张力筋腱的约束力矩，设置多个张力筋腱则可以保证张力筋腱的安全冗余度，即使发生了单个张力筋腱破坏的情况，其余张力筋腱仍然可以保证基础结构的整体安全性，因此能够有效改善该基础结构整体的在位稳定性和安全性，降低摇动幅度，提高有效发电时间。
Description
技术领域
本实用新型涉及海上风电技术领域，尤其涉及一种漂浮张力腿式风电基础结构。
背景技术
随着水深的增加，从经济性和技术可行性角度考虑，海上风电基础结构的形式从固定式转向了漂浮式。漂浮式海上风电远离陆地，在其服役周期内(通常是20-30年)，必须保证风电机组的安全可靠，特别是在经历风暴等恶劣天气、海况的情况下，确保漂浮式海上风电系统的稳性和安全性是至关重要的，并且，漂浮式海上风电的纵荡运动幅度也会影响有效发电时间。
漂浮式的海上风电基础结构是将风电机组支撑在海面上的结构，其稳性和纵荡稳定性能决定了漂浮式海上风电系统的稳性、安全性以及有效发电时间。目前，漂浮式的海上风电基础结构的形式有立柱式、半潜式和张力腿式的平台，这些形式的平台都存在一些缺陷，如立柱式平台无条件稳定，但是平台的纵荡运动对风机的发电效率有不利影响；半潜式平台结构简单，但是稳性通常不易达到要求，在设计阶段要特别对待，或者采用主动式压载来满足平台稳性要求；张力腿平台对张力筋腱的可靠性要求较高，必须确保张力筋腱系统不发生失效，否则容易发生倾覆。
实用新型内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种具有良好的平台在位稳定性和较低的摇动幅度、能够提高有效发电时间的漂浮张力腿式风电基础结构，以克服现有技术的上述缺陷。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种漂浮张力腿式风电基础结构，包括一水平放置的环形浮体和一竖直放置的支撑立柱，环形浮体和支撑立柱的内部均具有压载舱，环形浮体与多个锚固于水底的张力筋腱相连接，支撑立柱位于环形浮体的中心位置，且支撑立柱的下端通过多个连接杆与环形浮体相连接，支撑立柱的上端用于安装风电机组的塔筒。
优选地，环形浮体的压载舱内设有至少一个分隔板，分隔板将环形浮体的压载舱分隔成至少两个分隔舱。
优选地，支撑立柱的压载舱内设有至少一个分隔板，分隔板将支撑立柱的压载舱分隔成至少两个分隔舱。
优选地，支撑立柱的上端沿径向向外延伸出一水平操作平台。
优选地，所有连接杆在支撑立柱与环形浮体之间均匀分布。
优选地，所有张力筋腱在环形浮体上沿周向均匀分布。
优选地，张力筋腱设有至少三个。
优选地，张力筋腱为锚链或钢丝绳或聚酯缆或承载构件。
优选地，环形浮体呈圆环形或多边形。
与现有技术相比，本实用新型具有显著的进步：
本实用新型的漂浮张力腿式风电基础结构通过设置环形浮体，且所有的张力筋腱均与环形浮体相连接，可以增加张力筋腱的约束力矩，设置多个张力筋腱则可以保证张力筋腱的安全冗余度，即使发生了单个张力筋腱破坏的情况，其余张力筋腱仍然可以保证基础结构的整体安全性，因此能够有效改善该基础结构整体的在位稳定性和安全性，降低摇动幅度，提高有效发电时间。
附图说明
图1是本实用新型实施例的漂浮张力腿式风电基础结构的主视示意图。
图2是本实用新型实施例的漂浮张力腿式风电基础结构的仰视示意图。
图中：
1、环形浮体 2、支撑立柱
3、张力筋腱 4、连接杆
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
此外，在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1和图2所示，本实用新型的漂浮张力腿式风电基础结构的一种实施例。
本实施例的漂浮张力腿式风电基础结构包括环形浮体1、支撑立柱2、张力筋腱3和连接杆4。其中，环形浮体1呈水平放置，支撑立柱2呈竖直放置，支撑立柱2位于环形浮体1的中心位置。张力筋腱3的一端锚固于水底，且张力筋腱3的另一端与环形浮体1相连接，张力筋腱3设有多个，每个张力筋腱3均与环形浮体1相连接。支撑立柱2的下端通过多个连接杆4与环形浮体1相连接，支撑立柱2的上端用于安装风电机组的塔筒，实现对风电机组的支撑。环形浮体1和支撑立柱2的内部均具有压载舱，用于盛放压载物，例如水，从而实现本实施例的漂浮张力腿式风电基础结构在海面上的稳定。
本实施例的漂浮张力腿式风电基础结构通过设置环形浮体1，且所有的张力筋腱3均与环形浮体1相连接，可以增加张力筋腱3的约束力矩，设置多个张力筋腱3则可以保证张力筋腱3的安全冗余度，即使发生了单个张力筋腱3破坏的情况，其余张力筋腱3仍然可以保证基础结构的整体安全性，因此能够有效改善该基础结构整体的在位稳定性和安全性，降低摇动幅度，提高有效发电时间。
优选地，本实施例中，环形浮体1的压载舱内设有至少一个分隔板，分隔板将环形浮体1的压载舱分隔成至少两个分隔舱，由此可以根据实际需要调节环形浮体1内的压载水量，并保证结构强度和水密安全性。
优选地，本实施例中，支撑立柱2的压载舱内设有至少一个分隔板，分隔板将支撑立柱2的压载舱分隔成至少两个分隔舱，由此可以根据实际需要调节支撑立柱2内的压载水量，并保证结构强度和水密安全性。
优选地，本实施例中，支撑立柱2的上端沿径向向外延伸出一水平操作平台(图中未示出)，用于放置其它物品或工作人员的站立，提供相应的海上作业空间。该水平操作平台5的尺寸并不局限，可以根据实际需要进行设计。
本实施例中，支撑立柱2与环形浮体1之间的连接杆4的布置形式和数量均不局限，应根据支撑立柱2与环形浮体1之间的连接强度要求来进行设计。连接杆4可以设置多个，例如图2中所示，连接杆4设有四个。优选地，所有连接杆4在支撑立柱2与环形浮体1之间均匀分布。本实施例中，所有连接杆4在支撑立柱2与环形浮体1之间呈对称布置。
本实施例中，张力筋腱3的数量并不局限，优选地，张力筋腱3设有至少三个，例如图2中所示，张力筋腱3设有八个。优选地，所有张力筋腱3在环形浮体1上沿周向均匀分布，即所有张力筋腱3在环形浮体1上沿周向等间隔地分布。
本实施例中，张力筋腱3的形式并不局限，在水较浅的情况下，优选地，张力筋腱3可以为锚链或钢丝绳或聚酯缆等非中空材质，以在保证强度和稳定性的前提下降低整体造价。当然，张力筋腱3也可以采用承载构件。
本实施例中，环形浮体1的整体外形并不局限，例如，环形浮体1可以呈如图2所示的圆环形，环形浮体1也可以呈易于加工建造的多边形。
本实施例中，支撑立柱2和连接杆4的截面形状均不局限，可以为圆形，也可以为多边形。
本实施例的漂浮张力腿式风电基础结构的装配过程为：在目标海域预先完成所有张力筋腱3的海底打桩或锚固，每个张力筋腱3的上端均连接临时定位浮子。环形浮体1、支撑立柱2和连接杆4则在船厂建造组装在一起，然后托运至目标海域，可以干拖，也可以湿拖。到达目标海域后，逐一将张力筋腱3上端的临时定位浮子解脱并将张力筋腱3与环形浮体1相连，然后统一调整张力筋腱3的预张力。最后将风电机组的塔筒4吊装至支撑立柱2的上端，安装完毕后即可继续安装风机机头与叶片。当然，风电机组的塔筒4的也可以在船厂先与支撑立柱2组装在一起，然后随之拖航至目标海域。
综上所述，本实施例的漂浮张力腿式风电基础结构具有以下优点：(1)通过设置环形浮体1，且所有的张力筋腱3均与环形浮体1相连接，可以增加张力筋腱3的约束力矩，确保该基础结构整体的在位安全性；(2)设置多个张力筋腱3，可以保证张力筋腱3的安全冗余度，即使发生了单个张力筋腱3破坏的情况，其余张力筋腱3仍然可以保证基础结构的整体安全性；(3)整体仍为张力腿式的漂浮式风电基础结构，可增加平台固有周期，有效降低平台的动态垂荡、横摇、纵摇等运动幅度，增加运行平稳性，有效提高发电时间和经济效益。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，包括一水平放置的环形浮体(1)和一竖直放置的支撑立柱(2)，所述环形浮体(1)和所述支撑立柱(2)的内部均具有压载舱，所述环形浮体(1)与多个锚固于水底的张力筋腱(3)相连接，所述支撑立柱(2)位于所述环形浮体(1)的中心位置，且所述支撑立柱(2)的下端通过多个连接杆(4)与所述环形浮体(1)相连接，所述支撑立柱(2)的上端用于安装风电机组的塔筒。
2.根据权利要求1所述的漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，所述环形浮体(1)的压载舱内设有至少一个分隔板，所述分隔板将所述环形浮体(1)的压载舱分隔成至少两个分隔舱。
3.根据权利要求1所述的漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，所述支撑立柱(2)的压载舱内设有至少一个分隔板，所述分隔板将所述支撑立柱(2)的压载舱分隔成至少两个分隔舱。
4.根据权利要求1所述的漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，所述支撑立柱(2)的上端沿径向向外延伸出一水平操作平台。
5.根据权利要求1所述的漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，所有所述连接杆(4)在所述支撑立柱(2)与所述环形浮体(1)之间均匀分布。
6.根据权利要求1所述的漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，所有所述张力筋腱(3)在所述环形浮体(1)上沿周向均匀分布。
7.根据权利要求1所述的漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，所述张力筋腱(3)设有至少三个。
8.根据权利要求1所述的漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，所述张力筋腱(3)为锚链或钢丝绳或聚酯缆或承载构件。
9.根据权利要求1所述的漂浮张力腿式风电基础结构，其特征在于，所述环形浮体(1)呈圆环形或多边形。
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| CN201820848762.0U CN208618436U (zh) | 2018-06-01 | 2018-06-01 | 漂浮张力腿式风电基础结构 |
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Country Status (1)
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|---|---|
| CN (1) | CN208618436U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110001878A (zh) * | 2019-04-18 | 2019-07-12 | 浙江立思能源科技股份有限公司 | 一种张力腿式海上风力发电系统 |
| CN113250229A (zh) * | 2020-07-28 | 2021-08-13 | 裴广华 | 一种海上风电塔的无桩自稳底座 |
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2018
- 2018-06-01 CN CN201820848762.0U patent/CN208618436U/zh active Active
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