一种基于半潜式平台的风浪能组合系统

本发明涉及海上风能和波浪能利用，特别涉及一种基于半潜式平台的风浪能组合系统。

背景技术：

1、浮式海上风机作为一种新型的清洁能源发电方式，相对于传统的陆上风机，具有更大的风能捕获能力和更加稳定的风能供应能力，并且能避免大面积的陆地使用问题，减少对土地资源的占用。浮式海上风机已经成为目前海上风能发电技术的主要形式。由于其特殊的海上环境，稳定性对于浮式海上风机来说是至关重要的。只有保持良好的稳定性，才能确保风机在海上环境下安全运行，同时提供可靠且持续的风能转化。目前，传统的半潜式浮式风机除了稳定性不足外还只能单一地利用风能。当风能稀缺，风速严重低于风机的切入速度时，风力发电机的发电产量就会显著减少。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

2、为解决上述技术问题所采用的技术方案：

3、本发明提供了一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，包括：

4、浮式平台包括桁架式支撑结构，所述桁架式支撑结构呈环形间隔设有多个波浪能转换装置，所述波浪能转换装置与桁架式支撑结构之间连接有线性阻尼器，所述线性阻尼器用于提供所述波浪能转换装置沿上下方向的阻尼弹力；

5、风力发电机，设于所述浮式平台。

6、本发明的有益效果是：

7、将阵列式波浪能转换装置加入到浮式平台上后，提高了半潜式平台的稳定性进而保证了风机在海上环境下安全运行，为可靠且持续的风能转化提供有力条件，进而提高了发电效率，还可以利用波浪能和风能同时发电，进一步提高了发电功率。

8、阵列式波浪能转换装置的加入增加了波浪对多个波浪能转换装置的作用力，当波浪能转换装置随着波浪运动沿竖杆运动时，波浪力经过波浪能转换装置的动力输出系统传递到浮式平台上，所以整个平台垂荡和纵摇振幅也增加了。对比原浮式风机系统，风浪能组合系统在纵荡、垂荡和纵摇三个方向上的标准差减小了，说明同时增加多个波浪能转换装置，对原浮式风机在纵荡、垂荡和纵摇三个方向上的运动有一定抑制作用。因为风浪能组合系统有更加稳定的纵摇运动，当风速低于额定风速时，风浪能组合系统也能获得更好的风力发电功率。本发明的波浪能转换装置能够和风力发电机存在很好的互补性。当风能稀缺时，波能转换装置也能很好的吸收波浪能。很好的弥补了传统风机单一利用风能的局限性。本发明由于波浪能转换装置的加入使得组合系统可以同时利用风能和波浪能，还提高海上清洁能源的利用率。并且其在改善半潜式浮式风机的稳定性的同时，提高了系统总体的发电功率。

9、作为上述技术方案的进一步改进，所述线性阻尼器的数量有多个，所述波浪能转换装置包括滑动设于桁架式支撑结构的波浪能浮体，多个线性阻尼器呈环形间隔设于所述波浪能浮体的上方。

10、作为上述技术方案的进一步改进，所述桁架式支撑结构设有竖杆，所述波浪能浮体上下滑动设于所述竖杆。

11、作为上述技术方案的进一步改进，所述竖杆设有滑槽，所述波浪能转换装置的浮体设有滑块，所述滑槽设于所述滑块；

12、或者所述波浪能浮体设有滑槽，所述竖杆(120)设有滑块，所述滑槽设于所述滑块。

13、作为上述技术方案的进一步改进，所述波浪能转换装置还包括直线永磁发电机，直线永磁发电机包括定子和动子，所述定子设于所述竖杆，所述动子设于所述波浪能浮体。

14、作为上述技术方案的进一步改进，所述桁架式支撑结构包括多根侧柱、多根上横杆和多根下横杆，多根侧柱呈环形间隔设置，相邻两根侧柱连接有上横杆和下横杆，所述上横杆和下横杆之间连接有若干竖杆，所述侧柱底部设有压水桶。

15、作为上述技术方案的进一步改进，所述侧柱顶部均设有支撑杆，多根支撑杆交汇连接于多根侧柱形成的环形中心，所述风力发电机的塔筒底部设于所述多根支撑杆交汇处。

16、作为上述技术方案的进一步改进，所述波浪能浮体呈环状式，所述波浪能浮体底部呈上大下小结构，所述波浪能浮体底部的外径呈逐渐减小。

17、作为上述技术方案的进一步改进，所述波浪能浮体底部为向外凹的曲面或者向内凹的曲面或倾斜面。

技术特征：

1.一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

3.根据权利要求2所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

4.根据权利要求3所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

5.根据权利要求4所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

6.根据权利要求3所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

7.根据权利要求6所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

8.根据权利要求7所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

9.根据权利要求2所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

10.根据权利要求9所述的一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，其特征在于：

技术总结本发明公开了一种基于半潜式平台的风浪能组合系统，包括：浮式平台包括桁架式支撑结构，所述桁架式支撑结构呈环形间隔设有多个波浪能转换装置，所述波浪能转换装置与桁架式支撑结构之间连接有线性阻尼器，所述线性阻尼器用于提供所述波浪能转换装置沿上下方向的阻尼弹力；风力发电机设于所述浮式平台。将波浪能转换装置的加入到浮式平台上后，提高了半潜式平台的稳定性进而提高了风机在海上环境下安全运行，为可靠且持续的风能转化提供有力条件，进而提高了发电效率，还可以利用波浪能和风能同时发电，进一步提高了发电功率。技术研发人员：吉柏锋,徐帅俊受保护的技术使用者：武汉理工大学三亚科教创新园技术研发日：技术公布日：2024/7/15