一种张力腿式浮式平台及浮式风电系统的制作方法

本发明涉及海上风力发电，特别涉及一种张力腿式浮式平台及浮式风电系统。

背景技术：

1、张力腿平台(tension leg platform，tlp)是一种垂直系泊的漂浮式结构，通常用于海上石油和天然气的生产，当tlp应用于海上石油开采或天然气生产领域时，由于开采石油或天然气的设备比较庞大、数量多且重量大，所以这些设备占地面广，因此tlp的整体结构也要设计的更大才能容纳多个设备，使用的用钢量要更多才能保证支撑效果，此类tlp与大型设备结合后自身重量大且体型大，在海上抗风浪能力强，自身稳定性高，所以此类tlp上的张力索通常是直接系在浮筒上或浮桥结构的拐角/端部上。

2、但是tlp应用在海上风力发电领域时，因为风力发电机占地面积小，且重量相比开采石油或天然气的设备小很多，考虑到成本问题，现有技术中一般用于风力发电机的tlp结构都比较小，用钢量也较少，此类tlp与风力发电机结合后自身体型较小且重量较小，在海上抗风浪能力较弱，自身稳定性较差，当这类tlp上的张力索直接系在浮筒上或浮桥浮桥结构的拐角/端部后，会使浮筒或浮桥受到的载荷大、应力大、疲劳度高，导致张力腿平台整体的稳定性及性能变差。

3、因而现有技术还有待改进和提高。

技术实现思路

1、鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种张力腿式浮式平台及浮式风电系统，旨在解决现有技术中tlp与风力发电机结合后自身体型较小且重量较小，当这类tlp上的张力索直接系在浮筒上或浮桥浮桥结构的拐角/端部后，会使浮筒或浮桥受到的载荷大、应力大、疲劳度高，导致张力腿平台整体的稳定性及性能变差的问题。

2、本发明解决技术问题所采用的技术方案如下：

3、第一方面，本发明实施例提供了一种张力腿式浮式平台，包括：

4、若干个浮桥，若干个所述浮桥组成多边形结构，所述多边形结构的各个拐角处分别设有一浮筒，各相邻的两个所述浮筒之间通过所述浮桥连接；

5、具有浮力的延伸臂，所述延伸臂数量与所述浮筒一致，各个所述延伸臂分别连接于各个所述浮筒并一一对应，且各个所述延伸臂远离所述多边形结构的一端分别设有张力索；

6、支撑架，所述支撑架的底端连接于各个所述浮筒的顶端并通过各个所述浮筒支撑。

7、作为进一步的改进技术方案，所述延伸臂靠近所述多边形结构的一端与所述浮筒的底端侧部连接，且所述延伸臂与所述浮筒垂直。

8、作为进一步的改进技术方案，各相邻的两个所述延伸臂之间的夹角大小一致。

9、作为进一步的改进技术方案，所述多边形结构的各条边长一致，且各相邻的两个所述浮桥之间的夹角大小一致。

10、作为进一步的改进技术方案，所述浮筒呈圆柱形，所述浮桥垂直连接于所述浮筒的底端侧部。

11、作为进一步的改进技术方案，所述支撑架包括底座、支撑杆及连接件；所述底座及所述支撑杆的数量均与所述浮筒数量一致，各个所述底座分别固定设置在各个所述浮筒上并一一对应，各个所述支撑杆的一端分别与所述连接件的外侧连接，各个所述支撑杆的另一端分别与各个所述底座连接并一一对应。

12、作为进一步的改进技术方案，所述延伸臂呈柱形结构且内部空心。

13、作为进一步的改进技术方案，所述张力索一端与所述延伸臂远离所述多边形结构一端的端面连接。

14、作为进一步的改进技术方案，上述张力腿式浮式平台，还包括：

15、张力索连接器，所述张力索连接器可旋转式设于所述延伸臂远离所述多边形结构一端的端面，所述张力索一端与所述张力索连接器连接。

16、第二方面，本发明实施例还提供了一种浮式风电系统，包括风力发电机及上述中任一项所述的张力腿式浮式平台，所述风力发电机的底端与所述支撑架的顶端固定连接。

17、与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：

18、本发明实施例提供了一种张力腿式浮式平台，包括：若干个浮桥，若干个所述浮桥组成多边形结构，所述多边形结构的各个拐角处分别设有一浮筒，各相邻的两个所述浮筒之间通过所述浮桥连接；具有浮力的延伸臂，所述延伸臂数量与所述浮筒一致，各个所述延伸臂分别连接于各个所述浮筒并一一对应，且各个所述延伸臂远离所述多边形结构的一端分别设有张力索；支撑架，所述支撑架的底端连接于各个所述浮筒的顶端并通过各个所述浮筒支撑。本发明通过延伸臂增加张力索与浮筒之间的距离可以降低浮筒受到水流载荷、应力及疲劳度，并减少张力腿式浮式平台的垂荡、横摇和纵摇运动周期，从而提高张力腿式浮式平台的稳定性及整体性能。

技术特征：

1.一种张力腿式浮式平台，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的张力腿式浮式平台，其特征在于，所述延伸臂靠近所述多边形结构的一端与所述浮筒的底端侧部连接，且所述延伸臂与所述浮筒垂直。

3.根据权利要求2所述的张力腿式浮式平台，其特征在于，各相邻的两个所述延伸臂之间的夹角大小一致。

4.根据权利要求1所述的张力腿式浮式平台，其特征在于，所述多边形结构的各条边长一致，且各相邻的两个所述浮桥之间的夹角大小一致。

5.根据权利要求1所述的张力腿式浮式平台，其特征在于，所述浮筒呈圆柱形，所述浮桥垂直连接于所述浮筒的底端侧部。

6.根据权利要求1所述的张力腿式浮式平台，其特征在于，所述支撑架包括底座、支撑杆及连接件；所述底座及所述支撑杆的数量均与所述浮筒数量一致，各个所述底座分别固定设置在各个所述浮筒上并一一对应，各个所述支撑杆的一端分别与所述连接件的外侧连接，各个所述支撑杆的另一端分别与各个所述底座连接并一一对应。

7.根据权利要求1所述的张力腿式浮式平台，其特征在于，所述延伸臂呈柱形结构且内部空心。

8.根据权利要求1所述的张力腿式浮式平台，其特征在于，所述张力索一端与所述延伸臂远离所述多边形结构一端的端面连接。

9.根据权利要求8所述的张力腿式浮式平台，其特征在于，还包括：

10.一种浮式风电系统，其特征在于，包括风力发电机及如权利要求1-9中任一项所述的张力腿式浮式平台，所述风力发电机的底端与所述支撑架的顶端固定连接。

技术总结
本发明公开了一种张力腿式浮式平台及浮式风电系统，所述张力腿式浮式平台包括：若干个浮桥，若干个所述浮桥组成多边形结构，多边形结构的各个拐角处分别设有一浮筒，各相邻的两个所述浮筒之间通过所述浮桥连接；具有浮力的延伸臂，所述延伸臂数量与浮筒一致，各个所述延伸臂分别连接于各个所述浮筒并一一对应，且各个所述延伸臂远离所述多边形结构的一端分别设有张力索；支撑架，所述支撑架的底端连接于各个所述浮筒的顶端并通过各个所述浮筒支撑。本发明通过延伸臂增加张力索与浮筒之间的距离可以降低浮筒受到水流载荷、应力及疲劳度，并减少张力腿式浮式平台的垂荡、横摇和纵摇运动周期，从而提高张力腿式浮式平台的稳定性及整体性能。

技术研发人员：徐凡力,黄爱德华,李亚
受保护的技术使用者：深圳市普罗海洋科技有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16