一种海上风力发电装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种利用再生能源的发电系统，尤其涉及一种海上风力发电装置。
【背景技术】
[0002]随着科技的进步，人类对海洋的探索已经到了一个新的平台，海上浮岛式娱乐综合设施也开始进入人们的视线，采用海上风力发电装置对该类浮岛式娱乐综合设施进行供电，由于电能供需方接近，可以减少输电损耗，同时也减少了陆地的依赖，可以形成独立式的海上浮岛。
[0003]随着社会能源问题、气候问题、环境问题的日益突出，可再生资源的利用日益受到重视，风力发电具有资源丰富、环境效益好的优点，已经成为可再生资源利用的重要途径。风力发电的基本原理是风的动能通过风轮转换成机械能，再带动发电机发电转换成电能。目前海上风机的支撑技术主要有底部固定式支撑和悬浮式支撑两类。底部固定式支撑有重力沉箱基础、单粧基础和三脚架基础三种方式，虽然基础造价高、施工复杂，但是其固定形式稳定，不受海浪影响。悬浮式支撑方式只要有浮筒式支撑和半浸入式支撑两种，虽然该方式可应用海域广泛，但是随波浪的晃动使其稳定性较差。
【实用新型内容】
[0004]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种海上风力发电装置，本实用新型将固定式支撑和悬浮式支撑相结合，实现了两大固定方式的组合利用，具有良好的稳定性，同时风电机组和储能装置采用新的分布方式，在保证能够稳定地输出电能的基础上，减少了输电损耗。
[0005]本实用新型的技术方案为:一种海上风力发电装置，其特征在于，包括若干个风电机组、储能装置和工作平台，所述风电机组位于塔架顶端，所述风电机组包括风轮、增速齿轮箱和发电机，所述风轮和所述增速齿轮箱之间设有刹车盘，所述增速齿轮箱和所述发电机通过传动轴连接，所述塔架底端连接浮体结构，所述浮体结构包括第一浮体和第二浮体，所述第一浮体和第二浮体固定连接，所述第一浮体在第二浮体上部，所述第一浮体为圆柱形，所述第二浮体为圆台形，所述第一浮体和第二浮体均为空腔结构，所述第二浮体底部设有重锤，所述第一浮体通过连接绳与海底锚相连，所述第二浮体通过连接链与底座连接，所述海底锚和底座均固定于海底，所述塔架是变截面圆柱体，塔架直径沿高度方向减小，相邻塔架之间通过连接架固定连接，所述连接架相连围成正多边形，所述塔架分布在正多边形的端点处，所述连接架围成的正多边形的中心设有支撑架，所述支撑架垂直固定在海底，所述塔架均与所述支撑架通过加强架相连；所述工作平台设于支撑架上，所述储能装置固定于工作平台上，所述风电机组与储能装置相连，所述储能装置与控制柜电连接，所述工作平台上设有设备维护室。
[0006]进一步地，所述风轮由2片或3片叶片组成。
[0007]进一步地，所述叶片的材质采用碳纤维增强塑料或玻璃纤维增强塑料中的任意一种。
[0008]进一步地，所述连接链为锚缆。
[0009]进一步地，所述的发电机为双馈异步发电机。
[0010]进一步地，所述储能装置为铅酸蓄电池。
[0011]本实用新型的有益效果在于:
[0012]1、本实用新型采用的浮体结构分为两部分，第一浮体为圆柱形，第二浮体为圆台形，第一浮体通过连接绳与海底锚相连，但并非靠张力固定，而是依靠下部的第二浮体的重量以及第二浮体底部的重锤来实现其稳定性，同时第二浮体通过连接链与底座连接，在海底建造底座，用与底座相连的连接链强力拉住浮体，第二浮体不仅为第一浮体提供了重量，也发挥了强力拉紧作用，因此保证了浮体结构的稳定性。
[0013]2、第二浮体为圆台形，截面直径随着海水的深度变大，保证浮体结构具有足够的浮力，同时波浪引起的海水运动在第二浮体表面上的作用力被分解为水平方向的力和垂直方向的力，水平方向的力相互抵消，垂直方向的力相互叠加，保证了浮体结构在垂直方向的稳定性，一定程度上减小了其所受的波浪冲击力。
[0014]3、风电机组获得的电能都传输给工作平台上的储能装置，工作平台设于支撑架上，支撑架位于正多边形的中心，所有风电机组与储能装置的距离都是最小值，减少了输电损耗，风电机组转化的电能经储能装置后通过输电电缆输出至负荷中心，所有风电机组共用一个储能装置，降低了施工难度，也提高了储能装置的利用率，且支撑架垂直固定在海底，加强架与支撑架相连，连接架和加强架之间形成了三角形结构，为塔架的稳定性提供了更有力的保证。
[0015]4、本实用新型可以根据实际需要重复设置，即在海面建设几组相互独立的海上风力发电装置。
【附图说明】
[0016]图1为本实用新型俯视结构简图。
[0017]图2为风电机组机构示意图。
[0018]图3为塔架和支撑架作用结构示意图。
[0019]其中:1、风电机组 2、储能装置 3、工作平台 4、塔架
[0020]5、风轮6、增速齿轮箱7、发电机 8、刹车盘
[0021]9、传动轴10、第一浮体 11、第二浮体 12、重锤
[0022]13、连接绳14、海底锚 15、连接链 16、底座
[0023]17、连接架18、支撑架 19、加强架 20、控制柜
[0024]21、设备维护室
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做出简要说明。
[0026]如图所示，一种海上风力发电装置，包括若干个风电机组1、储能装置2和工作平台3，所述风电机组I位于塔架4顶端，所述风电机组I包括风轮5、增速齿轮箱6和发电机7，所述风轮由3片叶片组成，所述叶片的材质采用碳纤维增强塑料，所述发电机7为双馈异步发电机，所述风轮5和所述增速齿轮箱6之间设有刹车盘8，所述增速齿轮箱6和所述发电机7通过传动轴9连接。
[0027]所述塔架4底端连接浮体结构，所述浮体结构包括第一浮体10和第二浮体11，所述第一浮体10和第二浮体11固定连接，所述第一浮体10在第二浮体11上部，所述第一浮体10为圆柱形，所述第二浮体11为圆台形，第二浮体为圆台形，截面直径随着海水的深度变大，保证浮体结构具有足够的浮力，同时波浪引起的海水运动在第二浮体表面上的作用力被分解为水平方向的力和垂直方向的力，水平方向的力相互抵消，垂直方向的力相互叠加，保证了浮体结构在垂直方向的稳定性，一定程度上减小了其所受的波浪冲击力，所述第一浮体10和第二浮体11均为空腔结构，所述第二浮体11底部设有重锤12，所述第一浮体10通过连接绳13与海底锚14相连，第一浮体通过连接绳与海底锚相连，但并非靠张力固定，而是依靠下部的第二浮体的重量以及第二浮体底部的重锤来实现其稳定性，所述第二浮体11过连接链15与底座16连接，所述海底锚14和底座16均固定于海底，第二浮体通过连接链与底座连接，在海底建造底座，用与底座相连的连接链强力拉住浮体，第二浮体不仅为第一浮体提供了重量，也发挥了强力拉紧作用，因此保证了浮体结构的稳定性，所述塔架4是变截面圆柱体，塔架4直径沿高度方向减小，相邻塔架4之间通过连接架17固定连接，所述连接架17相连围成正多边形，并且其最佳分布形状为正六边形，如(图1)所示，所述塔架4分布在正多边形的端点处，所述连接架17围成的正多边形的中心设有支撑架18，所述支撑架18垂直固定在海底，所述塔架4均与所述支撑架18通过加强架19相连，支撑架垂直固定在海底，加强架与支撑架相连，连接架和加强架之间形成了三角形结构，为塔架的稳定性提供了更有力的保证。
[0028]所述工作平台3设于支撑架18上，所述储能装置2固定于工作平台3上，所述储能装置2为铅酸蓄电池，所述风电机组I与储能装置2相连，所述储能装置2与控制柜20电连接，所述工作平台3上设有设备维护室21，风电机组获得的电能都传输给工作平台上的储能装置，工作平台设于支撑架上，支撑架位于正多边形的中心，所有风电机组与储能装置的距离都是最小值，减少了输电损耗，风电机组转化的电能经储能装置后通过输电电缆输出至负荷中心，所有风电机组共用一个储能装置，降低了施工难度，也提高了储能装置的利用率。
[0029]以上对本实用新型的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。
【主权项】
1.一种海上风力发电装置，其特征在于，包括若干个风电机组、储能装置和工作平台，所述风电机组位于塔架顶端，所述风电机组包括风轮、增速齿轮箱和发电机，所述风轮和所述增速齿轮箱之间设有刹车盘，所述增速齿轮箱和所述发电机通过传动轴连接，所述塔架底端连接浮体结构，所述浮体结构包括第一浮体和第二浮体，所述第一浮体和第二浮体固定连接，所述第一浮体在第二浮体上部，所述第一浮体为圆柱形，所述第二浮体为圆台形，所述第一浮体和第二浮体均为空腔结构，所述第二浮体底部设有重锤，所述第一浮体通过连接绳与海底锚相连，所述第二浮体通过连接链与底座连接，所述海底锚和底座均固定于海底，所述塔架是变截面圆柱体，塔架直径沿高度方向减小，相邻塔架之间通过连接架固定连接，所述连接架相连围成正多边形，所述塔架分布在正多边形的端点处，所述连接架围成的正多边形的中心设有支撑架，所述支撑架垂直固定在海底，所述塔架均与所述支撑架通过加强架相连；所述工作平台设于支撑架上，所述储能装置固定于工作平台上，所述风电机组与储能装置相连，所述储能装置与控制柜电连接，所述工作平台上设有设备维护室。2.根据权利要求1所述的一种海上风力发电装置，其特征在于，所述风轮由2片或3片叶片组成。3.根据权利要求2所述的一种海上风力发电装置，其特征在于，所述叶片的材质采用碳纤维增强塑料或玻璃纤维增强塑料中的任意一种。4.根据权利要求1所述的一种海上风力发电装置，其特征在于，所述连接链为锚缆。5.根据权利要求1所述的一种海上风力发电装置，其特征在于，所述的发电机为双馈异步发电机。6.根据权利要求1所述的一种海上风力发电装置，其特征在于，所述储能装置为铅酸蓄电池。
【专利摘要】本实用新型公开了一种海上风力发电装置，包括若干个风电机组、储能装置和工作平台，所述风电机组位于塔架顶端，所述风电机组包括风轮、增速齿轮箱和发电机，所述风轮和所述增速齿轮箱之间设有刹车盘，所述增速齿轮箱和所述发电机通过传动轴连接，所述塔架底端连接浮体结构，所述工作平台设于支撑架上，所述储能装置固定于工作平台上，所述风电机组与储能装置相连，所述储能装置与控制柜电连接，所述工作平台上设有设备维护室，本实用新型将固定式支撑和悬浮式支撑相结合，实现了两大固定方式的组合利用，具有良好的稳定性，同时风电机组和储能装置采用新的分布方式，在保证能够稳定地输出电能的基础上，减少了输电损耗。
【IPC分类】F03D9/02, F03D1/00
【公开号】CN204627869
【申请号】CN201520271476
【发明人】穆怀利, 马鑫, 马中良
【申请人】天津九河金舸船业股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年4月28日