一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台的制作方法

本发明涉及海洋新能源，尤其是一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台。

背景技术：

1、近年来，随着传统能源向新能源转型的步伐继续推进，新能源相关技术的发展得到了国家的大力支持，其中风力发电是发展较好、应用较广的新能源技术。我国疆土辽阔，自然资源丰厚。除了内陆部分地域符合风能采集的条件，东部及南部海域也蕴含着大量待开采的风力资源。因此，为满足国内庞大的能源需求，对海上风力发电装备及相关技术的探索迫在眉睫。

2、随着风能开采的步伐向深海迈进，风力发电装备面临多种困难，其中最严峻的就是如何抵御深水海域下的复杂环境荷载作用。由于需要在不同海域复杂海况下服役，海上漂浮式风电基础平台相比于陆地与海上固定式风电基础结构更加复杂。海上漂浮式风电可根据其服役海域的环境条件差异适配不同的漂浮式基础平台，漂浮式风电平台基础型式主要包括单立柱式、半潜式、张力腿式及驳船式。其中半潜式漂浮风机基础由于其水深适用性最好，结构稳定且建造、运输安装成本低，在全世界范围内应用最广，但是，对于半潜式浮式风机平台而言，平台水下部分受到的荷载相对复杂。

3、现有技术中的半潜式浮式风机平台结构包括下浮体，以及安装于下浮体顶部的风力发电机，传统的下浮体体积较大，其迎流面积较大，故受到的流载荷较大，促使其在高流速海域产生较大的水平运动，严重影响与该平台连接的系泊系统的工作稳定性。

技术实现思路

1、本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种结构合理的一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，能够在保证其稳定性和耐波性的条件下，有效减小其阻力系数，从而避免其周围大涡流的产生，减小所受流载荷，提高了抵抗大海流的能力。

2、本发明所采用的技术方案如下：

3、一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，包括数根间隔布置的立柱，相邻两根立柱的底部之间通过浮板单元连接；

4、单个浮板单元的结构为：包括沿立柱高度方向由上至下依次间隔平行布置的第一撑板和第二撑板，第一撑板的顶部端面、第一撑板的底部端面、第二撑板的顶部端面均设置有外凸的弧面，所述第一撑板和第二撑板之间通过数根支撑柱连接，所述支撑柱倾斜衔接布置，从而使得相邻两根支撑柱之间形成v型结构；

5、一根立柱的顶部固定塔筒，所述塔筒的顶部固定风电机组。

6、作为上述技术方案的进一步改进：

7、单个第一撑板的结构为：包括对称布置的第一弧形板与第二弧形板，所述第一弧形板的平面端与第二弧形板的平面端紧贴安装。

8、单根立柱的底部端面固定有同心布置的垂荡板。

9、单个垂荡板呈圆盘状。

10、所述垂荡板的直径大于对应立柱的直径。

11、相邻两根立柱的顶部之间通过撑杆连接。

12、所述立柱之间呈三角形布局。

13、所述立柱之间呈圆柱形布局。

14、本发明的有益效果如下：

15、本发明结构紧凑、合理，操作方便，通过设置第一撑板和第二撑板，其形状扁平、端面呈流线型，能够在海流流经浮体单元时有效避免浮体单元后方产生大涡，造成压力不平衡而引起的流动阻力增大。

16、本发明中通过设置支撑柱，且相邻两个支撑柱呈v字型，从而能够提高支撑柱的支撑强度，满足半潜漂浮式风电平台的总体强度要求，且能够降低对流场的干扰，保证流场的稳定。

17、本发明中通过设置垂荡板，能够增大半潜漂浮式风电平台的附加质量、辐射阻尼和粘性阻尼，提高半潜漂浮式风电平台的耐波性，从而减小半潜漂浮式风电平台的运动响应。

技术特征：

1.一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，其特征在于：包括数根间隔布置的立柱(1)，相邻两根立柱(1)的底部之间通过浮板单元连接；

2.如权利要求1所述的一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，其特征在于：单个第一撑板(5)的结构为：包括对称布置的第一弧形板(501)与第二弧形板(502)，所述第一弧形板(501)的平面端与第二弧形板(502)的平面端紧贴安装。

3.如权利要求1所述的一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，其特征在于：单根立柱(1)的底部端面固定有同心布置的垂荡板(2)。

4.如权利要求3所述的一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，其特征在于：单个垂荡板(2)呈圆盘状。

5.如权利要求3所述的一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，其特征在于：所述垂荡板(2)的直径大于对应立柱(1)的直径。

6.如权利要求1所述的一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，其特征在于：相邻两根立柱(1)的顶部之间通过撑杆(7)连接。

7.如权利要求1所述的一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，其特征在于：所述立柱(1)之间呈三角形布局。

8.如权利要求1所述的一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，其特征在于：所述立柱(1)之间呈圆柱形布局。

技术总结本发明涉及一种适用于高流速海域的半潜漂浮式风电平台，包括数根间隔布置的立柱，相邻两根立柱的底部之间通过浮板单元连接；单个浮板单元的结构为：包括沿立柱高度方向由上至下依次间隔平行布置的第一撑板和第二撑板，第一撑板的顶部端面、第一撑板的底部端面、第二撑板的顶部端面均设置有外凸的弧面，所述第一撑板和第二撑板之间通过数根支撑柱连接，所述支撑柱倾斜衔接布置，从而使得相邻两根支撑柱之间形成V型结构；一根立柱的顶部固定塔筒，所述塔筒的顶部固定风电机组。能够在保证其稳定性和耐波性的条件下，有效减小其阻力系数，从而避免其周围大涡流的产生，减小所受流载荷，提高了抵抗大海流的能力。技术研发人员：张凯,张欣玉,吴凡蕾,程小明,张华,王健,郑文慧,陈枫,汪敬翔受保护的技术使用者：中国船舶科学研究中心技术研发日：技术公布日：2024/4/22