海上换流站安装方法及换流站与流程

本发明涉及海上风力发电领域，特别是涉及一种海上换流站安装方法及换流站。

背景技术：

1、风能是一种清洁的可再生绿色能源，开发效率高，经济性好，具有大规模开发条件和商业化前景，世界各国正在大力建设风电场，风力发电技术也得到了快速发展。对于换流站或者升压站平台，其重量越来越重，采用大型浮吊吊装上部组块由于价格与起重能力的问题逐步变的不再可行。目前海工中的换流站常采用浮托法进行安装，但是其风险较大并且对海况的要求较高。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对目前海工中的换流站常采用浮托法进行安装，但是其风险较大并且对海况的要求较高的问题，提供一种海上换流站安装方法及换流站。

2、其技术方案如下：

3、一方面，提供了一种海上换流站安装方法，包括：

4、将导管组件移动至海床的预设位置；

5、将固定桩打入至所述海床的持力层后，再将所述固定桩与所述导管组件固定连接；

6、将带有插接件及自升式装置的浮体平台移动至所述导管组件的上方，自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述导管组件预设长度后，将所述插接件与所述导管组件固定连接；

7、所述自升式装置再次驱动所述浮体平台相对于所述插接件向上移动，以使海浪不会移动至所述浮体平台上。

8、下面进一步对技术方案进行说明：

9、在其中一个实施例中，在将固定桩打入至所述海床的持力层后，再将所述固定桩与所述导管组件固定连接步骤中，包括：

10、将固定桩穿过与所述导管组件固定连接的桩靴套筒并打入至所述海床的持力层后，再将所述固定桩与所述桩靴套筒固定连接。

11、在其中一个实施例中，在将固定桩穿过与所述导管组件固定连接的桩靴套筒并打入至所述海床的持力层后，再将所述固定桩与所述导管组件固定连接步骤中，包括：

12、将固定桩穿过与所述导管组件固定连接的桩靴套筒并打入至所述海床的持力层后，向所述固定桩与所述桩靴套筒之间的间隙进行灌浆，以使所述固定桩与所述导管组件固定连接。

13、在其中一个实施例中，在将带有插接件及自升式装置的浮体平台移动至所述导管组件的上方，自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述导管组件预设长度后，将所述插接件与所述导管组件固定连接步骤中，包括：

14、采用湿拖的方式将带有插接件及自升式装置的浮体平台移动至所述导管组件的上方；

15、对所述浮体平台相对于所述导管组件中的管腿的位置进行精确定位；

16、自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，将所述插接件与所述管腿固定连接。

17、在其中一个实施例中，在自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，将所述插接件与所述管腿固定连接步骤中，包括：

18、自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，向所述插接件与所述管腿之间的间隙进行灌浆，以使所述插接件与所述管腿固定连接。

19、在其中一个实施例中，在自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，向所述插接件与所述管腿之间的间隙进行灌浆，以使所述插接件与所述管腿固定连接步骤中，包括：

20、自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，将插接件与所述管腿进行临时固定，将安装在所述浮体平台上的所述自升式装置与所述插接件进行临时固定；

21、向所述插接件与所述管腿之间的间隙进行灌浆，以使所述插接件与所述管腿固定连接。

22、在其中一个实施例中，在自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，将插接件与所述管腿进行临时固定，将安装在所述浮体平台上的所述自升式装置与所述插接件进行临时固定步骤中，包括：

23、自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度，且固定在所述插接件的外侧壁的固定件与所述管腿抵触配合后，将所述固定件与所述管腿进行临时固定，将安装在所述浮体平台上的所述自升式装置与所述插接件进行临时固定。

24、在其中一个实施例中，在所述自升式装置再次驱动所述浮体平台相对于所述插接件向上移动，以使海浪不会移动至所述浮体平台上步骤之后，还包括：

25、将安装在所述浮体平台上的所述自升式装置与所述插接件固定连接。

26、另一方面，提供了一种换流站，所述换流站通过所述的海上换流站安装方法安装形成，所述换流站包括导管组件、固定桩、插接件、自升式装置及浮体平台，所述固定桩用于打入至海床的持力层，所述导管组件放置于所述海床上并与所述固定桩固定连接，所述插接件与所述浮体平台沿竖直方向移动配合，所述自升式装置安装于所述浮体平台上并所述插接件传动配合，使得所述插接件能够相对于所述浮体平台向下移动以插入所述导管组件预设长度后，将所述插接件与所述导管组件固定连接，及使得所述浮体平台相对于所述插接件向上移动，以使海浪不会移动至所述浮体平台上。

27、在其中一个实施例中，所述换流站还包括桩靴套筒，所述桩靴套筒与所述导管组件固定连接，所述固定桩穿过所述桩靴套筒并打入至所述海床的持力层，所述固定桩与所述桩靴套筒固定连接。

28、相对于目前采用浮托法的换流站安装方法，本申请中的海上换流站安装方法及换流站至少具有以下几个优点：(1)、导管组件的高度并不高，且重量也不重，可常规船舶进行起吊安装，以使导管组件能够对应安装沉放在海床的预设位置，提高了海上换流站安装方法的便利性。(2)、导管组件能够通过固定桩与海床的持力层固定连接，使得换流站下部的侧向刚度增加，可减少插接件的直径，降低侧向振动的位移，提升换流站的安全冗余度。(3)、导管组件采用桩基础，对比目前常用的自升式船舶基础形式，保证换流站能够长期保持固定，是一种可靠安全的结构固定措施。(4)、浮体平台能够通过插接件和自升式装置进行安装，不需要采用大型浮吊吊装浮体平台，可从根本上颠覆海工浮体平台采用浮托法安装可能形成的巨大风险以及对海况的苛刻要求，安装简便，大大节省安装工期，并且考虑自升式装置本身的费用后，其在海上施工可以节省巨额的安装费，从而使得换流站安装的整体价格降低。(5)、本申请中的海上换流站安装方法适用于各类海上换流站或者相对较轻的海上升压站平台，具有良好的应用前景。

技术特征：

1.一种海上换流站安装方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的海上换流站安装方法，其特征在于，在将固定桩打入至所述海床的持力层后，再将所述固定桩与所述导管组件固定连接步骤中，包括：

3.根据权利要求2所述的海上换流站安装方法，其特征在于，在将固定桩穿过与所述导管组件固定连接的桩靴套筒并打入至所述海床的持力层后，再将所述固定桩与所述导管组件固定连接步骤中，包括：

4.根据权利要求1所述的海上换流站安装方法，其特征在于，在将带有插接件及自升式装置的浮体平台移动至所述导管组件的上方，自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述导管组件预设长度后，将所述插接件与所述导管组件固定连接步骤中，包括：

5.根据权利要求4所述的海上换流站安装方法，其特征在于，在自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，将所述插接件与所述管腿固定连接步骤中，包括：

6.根据权利要求5所述的海上换流站安装方法，其特征在于，在自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，向所述插接件与所述管腿之间的间隙进行灌浆，以使所述插接件与所述管腿固定连接步骤中，包括：

7.根据权利要求6所述的海上换流站安装方法，其特征在于，在自升式装置驱动所述插接件相对于所述浮体平台向下移动，使得所述插接件插入所述管腿预设长度后，将插接件与所述管腿进行临时固定，将安装在所述浮体平台上的所述自升式装置与所述插接件进行临时固定步骤中，包括：

8.根据权利要求1至7任一项所述的海上换流站安装方法，其特征在于，在所述自升式装置再次驱动所述浮体平台相对于所述插接件向上移动，以使海浪不会移动至所述浮体平台上步骤之后，还包括：

9.一种换流站，所述换流站通过如权利要求1至8任一项所述的海上换流站安装方法安装形成，其特征在于，所述换流站包括导管组件、固定桩、插接件、自升式装置及浮体平台，所述固定桩用于打入至海床的持力层，所述导管组件放置于所述海床上并与所述固定桩固定连接，所述插接件与所述浮体平台沿竖直方向移动配合，所述自升式装置安装于所述浮体平台上并所述插接件传动配合，使得所述插接件能够相对于所述浮体平台向下移动以插入所述导管组件预设长度后，将所述插接件与所述导管组件固定连接，及使得所述浮体平台相对于所述插接件向上移动，以使海浪不会移动至所述浮体平台上。

10.根据权利要求9所述的换流站，其特征在于，所述换流站还包括桩靴套筒，所述桩靴套筒与所述导管组件固定连接，所述固定桩穿过所述桩靴套筒并打入至所述海床的持力层，所述固定桩与所述桩靴套筒固定连接。

技术总结
本发明提供一种海上换流站安装方法及换流站，海上换流站安装方法包括以下几个步骤：将导管组件移动至海床的预设位置；将固定桩打入至海床的持力层后，再将固定桩与导管组件固定连接；将带有插接件及自升式装置的浮体平台移动至导管组件的上方，自升式装置驱动插接件相对于浮体平台向下移动，使得插接件插入导管组件预设长度后，将插接件与导管组件固定连接；自升式装置再次驱动浮体平台相对于插接件向上移动，以使海浪不会移动至浮体平台上。本申请中的浮体平台能够通过插接件和自升式装置进行安装，可从根本上颠覆海工浮体平台采用浮托法安装可能形成的巨大风险以及对海况的苛刻要求，安装简便，大大节省安装工期。

技术研发人员：陈珂,王洪庆,周冰,任灏,元国凯,汤东升,王金玺,郑灿,刘东华
受保护的技术使用者：中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16