具有抑制负阻尼作用的漂浮式海上风电基础

本技术涉及海上风电基础，具体提供一种具有抑制负阻尼作用的漂浮式海上风电基础。

背景技术：

1、在社会可持续发展的背景下，海上风电的开发利用体现了资源环境与经济发展的约束平衡，已成为国际可再生能源发展的主流方向。近年来，随着机组容量不断增大，风电资源开发逐渐走向深远海海域，海上风电基础由固定式风电基础逐渐转发展成漂浮式风电基础。

2、常见的漂浮式海上风电基础的类型包括单立柱式、半潜式、张力腿式、驳船式。漂浮式海上风电基础漂浮在海面附近，主要提供朝上的浮力，漂浮式海上风电基础的上部连接塔筒，塔筒的上端固定海上风电机组，漂浮式海上风电基础的下部通过线缆连接至海床。

3、在日常使用过程中，位于塔筒上端的海上风电机组的风轮迎面受到风力作用而具有朝向风吹方向倾斜的趋势，漂浮式海上风电基础下部具有与海上风电机组反向的倾斜趋势，位于海上风电机组的背面一侧的线缆对漂浮式海上风电基础下部产生与漂浮式海上风电基础下部的倾斜趋势方向反向的拉力，从而使得漂浮式海上风电基础、塔筒和海上风电机组整体保持在直立状态。当海上风电机组所在的高空中的风速增大而超过风电机组的最高设定发电风速时，海上风电机组的风轮的叶片会发生变桨，此时海上风电机组的风轮受到的风力将小于正常工作状态下的风力。由于位于海上风电机组的背面一侧的线缆对漂浮式海上风电基础下部存在与漂浮式海上风电基础下部的倾斜趋势方向反向的拉力，此时海上风电机组的风轮受到的风力减小，漂浮式海上风电基础、塔筒以及海上风电机组整体将出现短暂的受力失衡，进而导致海上风电机组出现较大幅度的往复摇摆，海上风电机组的稳定性较差，导致海上风电机组的发电效率降低。

4、因此，本领域需要一种新的技术方案来解决上述问题。

技术实现思路

1、本实用新型旨在解决上述技术问题，即为了解决漂浮式海上风电基础在海上风电机组的风轮发生变桨时稳定性较差的问题。

2、本实用新型提供了一种具有抑制负阻尼作用的漂浮式海上风电基础，所述漂浮式海上风电基础包括一个浮筒，所述浮筒的底部固定有压载舱，所述浮筒的外侧壁上沿周向均布有多个肋板，所述肋板位于竖直面内，所述多个肋板通过水平的固定板固定连，在使用状态下，所述固定板位于海平面或者位于海平面下方。

3、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述固定板为环状板，所述环状板的内缘贴合所述浮筒的外侧壁并且与所述浮筒的外侧壁固定连接。

4、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述多个肋板包括多个第一肋板，所述多个第一肋板在所述浮筒的外侧壁上沿周向均匀分布，所述多个第一肋板的下边缘贴合所述环状板的上表面并且与所述环状板的上表面固定连接。

5、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述第一肋板为上端小、下端大的直角梯形板。

6、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述直角梯形板的下边缘从所述环状板的内缘延伸到外缘。

7、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述多个肋板包括多个第二肋板，所述多个第二肋板在所述浮筒的外侧壁上沿周向均匀分布，所述多个第二肋板的上边缘贴合所述环状板的下表面并且与所述环状板的下表面固定连接。

8、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述肋板的表面上形成有波浪纹。

9、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，每个所述肋板的中层面与所述浮筒的轴线位于同一平面内。

10、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述肋板为内部具有封闭空腔的板状结构。

11、在上述漂浮式海上风电基础的优选技术方案中，所述海上风电基础上设置有姿态检测装置，所述压载舱包括环状壳体，所述环状壳体内形成环状腔体，所述环状腔体内设置有围绕所述环状壳体的中轴线均布的多个隔板，所述环状腔体被所述隔板分隔成多个子腔体；每个所述子腔体设置有：进水通道，所述进水通道能够与所述环状壳体的外部选择性地连通；出水通道，所述出水通道能够与所述环状壳体的外部选择性地连通，并且能够在与所述环状壳体的外部连通时将所述子腔体内的水排出。

12、在采用上述技术方案的情况下，具有抑制负阻尼作用的漂浮式海上风电基础包括一个浮筒，浮筒的底部固定有压载舱，浮筒的外侧壁上沿周向均布有多个肋板，肋板位于竖直面内，多个肋板通过水平的固定板固定连，在使用状态下，固定板位于海平面或者位于海平面下方。

13、通过这样的设置，在使用状态下，当海上风电机组的风轮的叶片发生变桨导致海上风电基础出现轻微的倾斜时，浮筒外侧壁上的多个肋板中与海上风电基础的倾斜方向垂直的肋板与一侧的海水相互作用，该肋板受到海水的阻力并传递至整个海上风电基础，从而抑制海上风电基础继续倾斜。当海上风电基础受到下部的线缆的拉力而反向倾斜时，该肋板与另一侧的海水相互作用，该肋板受到海水的阻力并传递至整个海上风电基础，从而抑制海上风电基础反向倾斜。固定板位于海平面或者海平面下方，在海上风电基础发生倾斜时，海水对于固定板的姿态变化也有一定的阻尼作用，从而辅助抑制海上风电基础的倾斜，进而避免海上风电机组出现较大幅度的往复摆动，提高了海上风电机组的稳定性。因此，采用上述结构的漂浮式海上风电基础能够抑制海上风电机组受到负阻尼而引起的较大幅度的往复摆动，提高了海上风电机组的稳定性。此外，固定板还能抑制海上风电基础的垂荡。多个肋板在浮筒的外侧壁上沿周向均布，能够对海上风电基础在不同方向的倾斜均具有抑制作用。

14、优选地，固定板为环状板，环状板的内缘贴合浮筒的外侧壁并且与浮筒的外侧壁固定连接。

15、通过这样的设置，能够增加固定板与海水的接触面积，从而在海上风电基础发生倾斜时能够产生更大的阻尼，进而增强抑制倾斜的能力。

16、优选地，肋板的表面上形成有波浪纹。

17、通过这样的设置，当海浪冲击到肋板的表面上时，肋板的表面上的波浪纹能够分解波浪的冲击力，从而较小波浪肋板的冲击，从而减弱海浪冲击对于海上风电基础的稳定性的影响。

18、优选地，肋板为内部具有封闭空腔的板状结构。

19、通过这样的设置，能够减小肋板的质量，从而降低海上风电基础的重心的高度，提高海上风电基础的稳定性。另外，当肋板处于海水中时，肋板还能够为海上风电基础提供浮力，从而提高海上风电基础对于海上风电机组的承载能力。

20、优选地，海上风电基础上设置有姿态检测装置，压载舱包括环状壳体，环状壳体内形成环状腔体，环状腔体内设置有围绕环状壳体的中轴线均布的多个隔板，环状腔体被隔板分隔成多个子腔体；每个子腔体设置有：进水通道，进水通道能够与环状壳体的外部选择性地连通；出水通道，出水通道能够与环状壳体的外部选择性地连通，并且能够在与环状壳体的外部连通时将子腔体内的水排出。

21、通过这样的设置，在海上风电基础发生倾斜时，能够通过姿态检测装置检测海上风电基础的倾斜姿态，进而根据海上风电基础的倾斜姿态，调节相应位置的子腔体内的水量，使得海上风电基础由倾斜状态恢复到竖直状态，从而进一步提高海上风电基础的稳定性。