一种抗强风海上风电机组及安装方法与流程

本发明涉及海上风电装备制造技术领域，特别涉及一种抗强风海上风电机组及安装方法。

背景技术

随着潮间带及近海区域风电资源的开发度逐渐饱和以及能源需求的逐步增加，海上风力发电从潮间带和近海区域走向深海区域是必然趋势。我国深海风电能源的资源储备量位居世界前列，海上风电产业的发展前景广阔。与浅海风电场相比，深海风电场具有风速高、风切变低、湍流程度小等优势，对海上航道的影响也较小。随着水深的增加，传统固定式海上风机基础结构已难以满足深海风能开发的要求，且固定式海上风机的自重和工程造价随着水深而大幅度增加。浮式基础结构在深海区域的综合造价远低于深海区域的固定式基础结构，且浮式基础结构机动性好、易拆卸，服役期满可回收再利用。单立柱式基础结构适合于重心较高的海上风力发电系统，由于水线面积较小而吃水较大，而且有利于提高深水海域浮式风机的整体性能，但单立柱式基础结构的主体长度过大，如果对每一个发电机组都利用单立柱式基础结构建造，建造和安装较为困难，在强风天气稳定性较差。

因此，发明一种抗强风海上风电机组来解决上述问题很有必要。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种抗强风海上风电机组及安装方法，利用设置一个中央立柱，配合水下支架连接多个边缘短立柱，在边缘短立柱上安装发电装置，减少建造成本，也提高抗强风能力，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种抗强风海上风电机组，包括中央立柱和边缘短立柱，所述中央立柱表面设置有水下支架，所述水下支架一端设置有第一固定圈，所述边缘短立柱表面设置有第二固定圈，所述边缘短立柱顶部设置有漂浮基座，所述漂浮基座顶部设置有塔杆，所述塔杆顶部设置有发电机，所述发电机一侧设置有风轮，所述边缘短立柱顶部和底部与中央立柱之间均设置有第一钢丝索，所述边缘短立柱底部设置有第一配重基座，所述中央立柱底部设置有第二配重基座，所述中央立柱表面设置有第二钢丝索，所述第二钢丝索一端设置有海底固定桩，所述塔杆与发电机活动连接，所述发电机与风轮传动连接。

优选的，所述相邻的漂浮基座之间设置有第三钢丝索，所述水下支架内部设置有加固板。

优选的，所述水下支架与中央立柱固定连接，所诉第一固定圈与第二固定圈套接。

优选的，所述第一钢丝索一端与中央立柱固定连接，所述第一钢丝索另一端与边缘短立柱固定连接，所述海底固定桩与海底岩层固定连接。

优选的，所述第三钢丝索两端均与漂浮基座固定连接，所述水下支架顶部和底部均与加固板固定连接。

一种抗强风海上风电机组的安装方法，包括所述的抗强风海上风电机组，还包括以下方法：

s1：利用漂浮基座使边缘短立柱漂浮在海面上，利用第一固定圈和第二固定圈的匹配套接，实现中央立柱与多个边缘短立柱通过水下支架活动连接；

s2：配合第一钢丝索对边缘短立柱进行固定，利用海底固定桩固定安装在海底岩层上，配合第二钢丝索，对中央立柱进行固定；

s3：利用第一配重基座和第二配重基座，实现中央立柱和边缘短立柱的垂直漂浮。

本发明的技术效果和优点：

(1)本发明通过设置中央立柱、边缘短立柱、水下支架、第一固定圈、第二固定圈、漂浮基座和第一钢丝索，利用漂浮基座使边缘短立柱漂浮在海面上，利用第一固定圈和第二固定圈的匹配套接，实现中央立柱与多个边缘短立柱通过水下支架活动连接，配合第一钢丝索对边缘短立柱进行固定，利用海底固定桩固定安装在海底岩层上，配合第二钢丝索，对中央立柱进行固定，利用第一配重基座和第二配重基座，实现中央立柱和边缘短立柱的垂直漂浮，有利于实现一个单立柱式结构，同时安装多个发电机组，节约成本，且多个漂浮基座提高了与海面接触面积，提高了塔杆的稳定性，提高了发电机组抗强风的能力；

(2)本发明通过设置第三钢丝索和加固板，利用第三钢丝索提高多个漂浮基座连接效果，在强风天气，漂浮基座之间相互作用，使多个漂浮基座形成整体，提高稳定性，受强风天气影响，海水会猛烈冲击水下支架，通过加固板提高水下支架的结构强度，提高受冲击能力，防止水下支架受损，有利于提高机组的抗击能力，提高机组的使用寿命。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明水下支架的俯视剖面结构示意图；

图3为本发明的整体俯视结构示意图；

图中：1中央立柱、2边缘短立柱、3水下支架、4第一固定圈、5第二固定圈、6漂浮基座、7塔杆、8发电机、9风轮、10第一钢丝索、11第一配重基座、12第二配重基座、13第二钢丝索、14海底固定桩、15第三钢丝索、16加固板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明提供了如图1-3所示的一种抗强风海上风电机组，包括中央立柱1和边缘短立柱2，所述中央立柱1表面设置有水下支架3，中央立柱1和水下支架3完全浸泡在海水里，避免了与空气接触，减缓腐蚀，所述水下支架3一端设置有第一固定圈4，所述边缘短立柱2表面设置有第二固定圈5，所述边缘短立柱2顶部设置有漂浮基座6，所述漂浮基座6顶部设置有塔杆7，所述塔杆7顶部设置有发电机8，所述发电机8一侧设置有风轮9，所述边缘短立柱2顶部和底部与中央立柱1之间均设置有第一钢丝索10，利用第一钢丝索10拉住边缘短立柱2顶部和底部，防止边缘短立柱2剧烈晃动，所述边缘短立柱2底部设置有第一配重基座11，所述中央立柱1底部设置有第二配重基座11，实现中央立柱1和边缘短立柱2的垂直漂浮，所述中央立柱1表面设置有第二钢丝索12，所述第二钢丝索12一端设置有海底固定桩14。

进一步的，在上述技术方案中，所述相邻的漂浮基座6之间设置有第三钢丝索15，所述水下支架3内部设置有加固板16，利用第三钢丝索15将多个漂浮基座6连接，使多个漂浮基座6形成整体，提高稳定性，加固板16提高水下支架3的结构强度，提高受冲击能力；

进一步的，在上述技术方案中，所述水下支架3与中央立柱1固定连接，所诉第一固定圈4与第二固定圈5套接，实现边缘短立柱2与中央立柱1的固定连接；

进一步的，在上述技术方案中，所述塔杆7与发电机8活动连接，方便发电机8跟随风向转动，所述发电机8与风轮9传动连接，实现风轮9带动发电机8输出端转动，实现利用风能发电；

进一步的，在上述技术方案中，所述第一钢丝索10一端与中央立柱1固定连接，所述第一钢丝索10另一端与边缘短立柱2固定连接，所述海底固定桩14与海底岩层固定连接，利用第一钢丝索10拉住边缘短立柱2顶部和底部，防止边缘短立柱2剧烈晃动，提高缘短立柱2的稳定性；

进一步的，在上述技术方案中，所述第三钢丝索15两端均与漂浮基座6固定连接，所述水下支架3顶部和底部均与加固板16固定连接，利用第三钢丝索15将多个漂浮基座6连接，使多个漂浮基座6形成整体，提高稳定性，加固板16提高水下支架3的结构强度，提高受冲击能力。

本发明工作方式：

参照说明书附图1-3，利用漂浮基座6使边缘短立柱2漂浮在海面上，利用第一固定圈4和第二固定圈5的匹配套接，实现中央立柱1与多个边缘短立柱2通过水下支架3活动连接，配合第一钢丝索10对边缘短立柱2进行固定，利用海底固定桩14固定安装在海底岩层上，配合第二钢丝索13，对中央立柱1进行固定，利用第一配重基座11和第二配重基座12，实现中央立柱1和边缘短立柱2的垂直漂浮，有利于实现一个单立柱式结构，同时安装多个发电机组，节约成本，且多个漂浮基座6提高了与海面接触面积，提高了塔杆7的稳定性，提高了机组抗强风的能力；

参照说明书附图1或3，利用第三钢丝索15提高多个漂浮基座6连接效果，在强风天气，漂浮基座6之间相互作用，使多个漂浮基座6形成整体，提高稳定性，受强风天气影响，海水会猛烈冲击水下支架3，通过加固板16提高水下支架3的结构强度，提高受冲击能力，防止水下支架3受损，有利于提高机组的抗击能力，提高机组的使用寿命。

实施例2

一种抗强风海上风电机组的安装方法，包括所述的抗强风海上风电机组，还包括以下方法：

s1：利用漂浮基座6使边缘短立柱2漂浮在海面上，利用第一固定圈4和第二固定圈5的匹配套接，实现中央立柱1与多个边缘短立柱2通过水下支架3活动连接；

s2：配合第一钢丝索10对边缘短立柱2进行固定，利用海底固定桩14固定安装在海底岩层上，配合第二钢丝索13，对中央立柱1进行固定；

s3：利用第一配重基座11和第二配重基座12，实现中央立柱1和边缘短立柱2的垂直漂浮。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。