一种漂浮式海上风机风电场及其排布策略的制作方法
未命名
07-09
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1.本技术涉及风力发电领域,特别涉及一种漂浮式海上风机风电场及其排布策略。
背景技术:
2.目前,由于能源持续紧缺,对清洁的可再生能源的需求日益增加,海上风电具有资源丰富、发电利用小时数高、不占用土地、不消耗水资源和适宜大规模开发的特点,近几年,风电已成为商业化程度最高的可再生清洁能源技术之一。
3.海上风机基础有固定式海上风机基础,固定式海上风机基础包括单桩式基础结构、导管架基础结构、三脚架基础结构和重力式基础结构,其主要适用于近海岸0~50米的水深,不同的基础结构适用的具体水深不同,固定式海上风机基础所处在浅海,施工难度相对较小,整体结构简单,稳定性高。然而,固定式海上风机基础一旦建成就不能移动,且不便于拆除,对水深有严格的要求,不适用于风能资源更丰富的远海海域。
4.相关技术中,为了克服固定式海上风机基础上述的缺点,逐渐开发了漂浮式海上风机基础,其相比于固定式海上风机基础,可安装在风能更丰富的较深海域,不一定局限在面积有限的浅水大陆架,同时,在远离海岸线的水域安装,便于消除视觉的影响,并可大大降低噪声、电磁波对海边环境的不利影响。
5.但是,漂浮式海上风机基础包括浮动平台和系泊系统,且浮动平台必须通过系泊系统进行空间位置和运动约束,这使得整个漂浮式海上风机风电场占据的海域范围较大,造成海域空间浪费的同时,甚至会挤占该海域的其他用途,另外,漂浮式海上风电场的风机通常需要多个桩基进行固定,目前每个风机平均占用多个桩基,增加了建造成本的同时也增加了工程量。
技术实现要素:
6.本技术实施例提供一种漂浮式海上风机风电场及其排布策略,以解决相关技术中漂浮式海上风电场中每个风机平均占用的桩基数量多,增加了建造成本的同时也增加了工程量和占据的海域范围。
7.第一方面,提供了一种漂浮式海上风机风电场,其包括:
8.多个风机,每一所述风机上均连接有系泊线,所述系泊线的一端与所述风机相连,另一端连接有桩基;
9.当每一所述风机上连接的所述系泊线的总根数均为三根,多个所述风机排列的行数为偶数,且每一行所述风机的数量均为偶数,所有所述桩基的数量满足公式(1);
10.当每一所述风机上连接的所述系泊线的总根数均为三根,多个所述风机的排列行数为偶数,且每一行的所述风机的数量均为奇数,所有所述桩基的数量满足公式(2);
11.当每一所述风机上连接的所述系泊线的总根数均为三根,且多个所述风机的排列行数为奇数,所有所述桩基的数量满足公式(3);其中,
[0012][0013][0014]
m=in+2i+n+2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(3)
[0015]
式中,m为所有所述桩基的数量,n为每一行所述风机的数量,2i为排列行数为偶数时的行数,2i+1为排列行数为奇数时的行数。
[0016]
一些实施例中,每一行上的所述风机按照预设轨迹间隔排列;
[0017]
所述预设轨迹为波浪形或锯齿形。
[0018]
一些实施例中,每一所述桩基同与其相邻的所述风机之间的距离均相等;
[0019]
每相邻所述风机之间的距离均相等。
[0020]
一些实施例中,相邻所述风机之间的距离与所述桩基同与其相邻的所述风机之间的距离相等。
[0021]
一些实施例中,每一所述桩基连接的所述系泊线的总根数均为一根、两根、三根或六根。
[0022]
一些实施例中,当每一所述风机上连接的所述系泊线的总根数为六根,多个所述风机排列的行数不小于两排,多个所述风机的排列形状为蜂巢结构。
[0023]
一些实施例中,当每一所述风机上连接的所述系泊线的总根数为六根,至少六个所述风机与对应的所述系泊线和桩基连接形成风电机组,每一所述风电机组均为雪花结构。
[0024]
一些实施例中,多个所述风电机组沿横向和/或纵向规律排列,相邻两个所述风电机组共用的所述桩基的数量为1~2个;
[0025]
多个所述风电机组连续规律排列,相邻两个所述风电机组共用的所述桩基的数量为2~6个;
[0026]
多个所述风电机组任意排列,相邻两个所述风电机组共用的所述桩基的数量至少为1个。
[0027]
第二方面,提供了一种漂浮式海上风机风电场的排布策略,其用于利用上述的漂浮式海上风机风电场实施,其步骤包括:
[0028]
在系泊区域设置分别设置多个间隔设置的风机和桩基,在相邻所述风机和桩基之间均设置系泊线;
[0029]
将每一所述风机上连接的所述系泊线的总根数均设置为三根,将多个所述风机排列的行数设置为偶数,将每一行所述风机的数量均设置为偶数,使所有所述桩基的数量满足公式(1);或,
[0030]
将每一所述风机上连接的所述系泊线的总根数均设置为三根,将多个所述风机的排列行数设置为偶数,将每一行所述风机的数量均设置为奇数,使所有所述桩基的数量满足公式(2);或,
[0031]
将每一所述风机上连接的所述系泊线的总根数均设置为三根,将多个所述风机的排列行数设置为奇数,使所有所述桩基的数量满足公式(3);其中,
[0032][0033][0034]
m=in+2i+n+2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(3)
[0035]
式中,m为所有所述桩基的数量,n为每一行所述风机的数量,2i为排列行数为偶数时的行数,2i+1为排列行数为奇数时的行数。
[0036]
一些实施例中,将每一行上的所述风机按照预设轨迹间隔排列,所述预设轨迹为波浪形或锯齿形。
[0037]
本技术提供的技术方案带来的有益效果包括:
[0038]
本技术实施例提供了一种漂浮式海上风机风电场,由于当每一风机上连接的系泊线的总根数均为三根,多个风机排列的行数为偶数,且每一行风机的数量均为偶数时,所有桩基的数量满足公式(1),当每一风机上连接的系泊线的总根数均为三根,多个风机的排列行数为偶数,且每一行的风机的数量均为奇数,所有桩基的数量满足公式(2),当每一风机上连接的系泊线的总根数均为三根,且多个风机的排列行数为奇数,所有桩基的数量满足公式(3),根据上述公式可知,当行数和每一行风机的数量逐渐增加时,平均每台风机占用的桩基的数量最小趋近于0.5,因此,本漂浮式海上风机风电场上风机和桩基的排列方式,在可以保证正常运转的情况下,尽可能地减少了平均每台风机占用的桩基的数量,使得整体结构紧凑,不占用过多的海域,同时还尽可能地减少了桩基的数量,缩减了建造成本,减小工程量。
附图说明
[0039]
为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0040]
图1为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的风机排列的行数为单排且每行风机数量为偶数时的结构示意图;
[0041]
图2为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的风机排列的行数为两行且每行风机数量为偶数时的结构示意图;
[0042]
图3为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的风机排列的行数为两行且每行风机数量为奇数时的结构示意图;
[0043]
图4为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的风机排列的行数为三行且每行风机数量为偶数时的结构示意图;
[0044]
图5为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的风机排列的行数为三行且每行风机数量为奇数时的结构示意图;
[0045]
图6为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的风机排列的行数为四行且每行风机数量为偶数时的结构示意图;
[0046]
图7为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的风机排列的行数为四行且每
行风机数量为奇数时的结构示意图;
[0047]
图8为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的蜂巢结构的行数为两排时的结构示意图;
[0048]
图9为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的蜂巢结构的行数为多排时的结构示意图;
[0049]
图10为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的蜂巢结构的行数为单排时的结构示意图;
[0050]
图11为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场呈雪花结构的风电机组的结构示意图;
[0051]
图12为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的呈雪花结构的多个风电机组沿横向和/或纵向规律排列时的结构示意图;
[0052]
图13为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的呈雪花结构的风电机组连续规则排列时的结构示意图;
[0053]
图14为本技术实施例提供的漂浮式海上风机风电场的呈雪花结构的风电机组自由排列时的结构示意图。
[0054]
图中:1-风机,2-系泊线,3-桩基,4-风电机组。
具体实施方式
[0055]
为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本技术的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。
[0056]
本技术实施例提供了一种漂浮式海上风机风电场,其能解决相关技术中漂浮式海上风电场中每个风机平均占用的桩基数量多,增加了建造成本的同时也增加了工程量和占据的海域范围。
[0057]
参见图1所示,本漂浮式海上风机风电场包括多个风机1,每一所述风机1上均连接有系泊线2,每一所述系泊线2的一端均与所述风机1相连,另一端均连接有桩基3,所述桩基3固定设于海域上,因此,所述风机1通过所述系泊线2和桩基3实现固定;这里,所述系泊线2可以采用3
×
1的形式,也可以采用3
×
2的形式,3
×
1的形式相比3
×
2的形式,所述系泊线2的数量少一倍,因此对应的所述风机1的稳定性稍差一点,但是所述系泊线2的数量增加后也明显增加了建造的成本和工程量,实际情况中采用哪一种形式具体根据所处海域的海况而定。当每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数均为三根,多个所述风机1排列的行数为偶数,且每一行所述风机1的数量均为偶数,所有所述桩基3的数量满足公式(1),所述公式(1)具体如下:
[0058][0059]
当每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数均为三根,多个所述风机1的排列行数为偶数,且每一行的所述风机1的数量均为奇数,所有所述桩基3的数量满足公式(2),所述公式(2)具体如下:
[0060][0061]
当每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数均为三根,且多个所述风机1的排列行数为奇数,所有所述桩基3的数量满足公式(3),所述公式(3)具体如下:
[0062]
m=in+2i+n+2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(3)
[0063]
其中,公式(1)~(3)中,m为所有所述桩基3的总数量,n为每一行所述风机1的总数量,2i为排列行数为偶数时的行数,2i+1为排列行数为奇数时的行数。
[0064]
具体的,参见图1所示,当采用单排排列时,根据所述公式(3),所述桩基3的数量m与每一行所述风机1的数量n的关系式为:
[0065]
m=n+2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关系式(1)
[0066]
此种排列形式中,所述桩基3会出现供1、2或3条所述系泊线2共用的情况,随着单排排列中所述风机1数量的增加,平均单台所述风机1占用的所述桩基3的数量会逐渐减小,趋近于1。
[0067]
具体的,参见图2所示,当采用双排排列且每一行的所述风机1的数量均为偶数时,根据所述公式(1),所述桩基3的数量m与每一行所述风机1的数量n的关系式为:
[0068][0069]
参见图3所示,当采用双排排列且每一行的所述风机1的数量均为奇数时,根据所述公式(2),所述桩基3的数量m与每一行所述风机1的数量n的关系式为:
[0070][0071]
在双排排列的形式中,所述桩基3会出现供1、2、3或6条所述系泊线2共用的情况,且随着每一行中所述风机1的数量的增加,平均单台所述风机1占用的所述桩基3的数量会逐渐减小,趋近于0.75。另外,每排所述风机1的数量为奇数时,相比为偶数时所述桩基3共用的比例更高,因此,每排所述风机1的数量为奇数时,相对更节省所述桩基3,采用此种形式布置时,优先考虑每排所述风机1的数量为奇数。
[0072]
具体的,参见图4和图5所示,当采用三排排列时,无论每一行的所述风机1的数量为偶数还是奇数,根据所述公式(3),所述桩基3的数量m与每一行所述风机1的数量n的关系式为:
[0073]
m=2n+4
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
关系式(4)
[0074]
在三排排列的形式中,所述桩基3会出现供1、2、3或6条所述系泊线2共用的情况,且随着每排所述风机1的数量的增加,平均单台所述风机1占用的所述桩基3的数量会逐渐减小,趋近于0.67,每排所述风机1的数量为奇数或为偶数时情况一致。
[0075]
具体的,参见图6所示,当采用四排排列且每一行的所述风机1的数量均为偶数时,根据所述公式(1),所述桩基3的数量m与每一行所述风机1的数量n的关系式为:
[0076][0077]
参见图7所示,当采用四排排列且每一行的所述风机1的数量均为奇数时,根据所
述公式(2),所述桩基3的数量m与每一行所述风机1的数量n的关系式为:
[0078][0079]
在四排排列的形式中,所述桩基3会出现供1、2、3或6条所述系泊线2共用的情况,且随着每排所述风机1的数量的增加,平均单台所述风机1占用的所述桩基3的数量会逐渐减小,将趋近于0.63。另外,每排所述风机1的数量为奇数时,相比为偶数时所述桩基3共用的比例更高,因此,每排所述风机1的数量为奇数时,相对更节省所述桩基3,采用此种形式布置时,优先考虑每排所述风机1的数量为奇数。
[0080]
因此,总体来说,当行列数为奇数时,每排所述风机1的数量对平均单台所述风机1占用的所述桩基3的数量无影响,当行列数为偶数时,每排所述风机1的数量为奇数时相比为偶数时,所述桩基3共用的比例更高,优先考虑;从上述分析以及公式(1)~(3)可知,随着行数及每排所述风机1数量的增加,平均单台所述风机1占用的所述桩基3的数量会逐渐降低,最终可以趋近于0.5,所述风机1和桩基3的排列方式,在可以保证正常运转的情况下,尽可能地减少了平均每台所述风机1占用的所述桩基3的数量,使得整体结构紧凑,不占用过多的海域,同时还尽可能地减少了所述桩基3的数量,缩减了建造成本,减小工程量。
[0081]
进一步的,每一行上的所述风机1按照预设轨迹间隔排列,所述预设轨迹可以为波浪形,也可以为锯齿形。具体的,每一行上的所述风机1沿前后方向错位间隔设置,使得该行上的所有所述风机1的连线呈波浪形或锯齿形。
[0082]
进一步的,为了方便施工,也为了方便统一制造,每一所述桩基3同与其相邻的所述风机1之间的距离均相等,且每相邻所述风机1之间的距离均相等,规则间隔排列。
[0083]
进一步的,相邻所述风机1之间的距离与所述桩基3同与其相邻的所述风机1之间的距离相等,因此,相邻两个所述风机1与距离最近的所述桩基3之间形成等边三角形,相邻的六个所述风机1之间的连线呈正六边形,此种排列形式下,所有的所述系泊线2的长度均相等。
[0084]
进一步的,当所述系泊线2采用3
×
2的形式,此时每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数为六根,在实际连接时,每两根所述系泊线2为一组,该两根所述系泊线2的一端与对应所述风机1的相同位置连接固定,另一端均与对应的所述桩基3相连,多个所述风机1排列的行数不小于两排,多个所述风机1的排列形状为蜂巢结构,按照蜂巢结构排列时,相邻所述风机1之间的距离为所述桩基3同与其相邻的所述风机1之间的距离的比值的倍,具体参见图8和图9所示。另外,多个所述风机1排列的行数也可以为单排,只是为单排时,其蜂巢结构不显著,且平均单台所述风机1占用的所述桩基3的数量相对多排比较高,具体参见图10所示。
[0085]
具体的,在以上排列形式中,所述桩基3会出现供1或2条所述系泊线2共用的情况,且随着排列行数越多,所述桩基3供2条所述系泊线2共用的情况所占比例越高,理论上,这种蜂巢结构排列形式在极限情况下,每台所述风机1占用的所述桩基3的数量为3,相比于普通单独使用所述桩基3的风机布置形式,所述桩基3的数量接近降低50%。
[0086]
进一步的,参见图11所示,当每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数为六根,至少六个所述风机1与对应的所述系泊线2和桩基3连接形成风电机组4,每一所述风电
机组4均为雪花结构。具体的,该雪花结构包括18个所述桩基3和36条所述系泊线2,6个所述风机1的连线呈正六边形,其中12个所述桩基3两两一组分散设于形成的正六边形外围,剩余6个所述桩基3分散设于形成的正六边形内部,每一所述风机1上均连接有六根所述系泊线2,从而形成所述雪花结构。该雪花结构中,每个所述桩基3固定两条所述系泊线2,每台所述风机1占用的所述桩基3的数量为3,相比于普通单独使用所述桩基3的风机1布置形式,所述桩基3的数量降低50%。
[0087]
进一步的,参见图12-14所示,雪花结构作为一个独立的单元,可以根据实际的需求进行多种不同的施工布置:多个所述风电机组4可以沿横向和/或纵向规律排列,这种形式中,相邻两个所述风电机组4共用的所述桩基3的数量为1~2个,此类规则布置形式中,除2条所述系泊线2共用1个所述桩基3外,部分所述桩基3还出现供4条所述系泊线2共用的情况,将进一步降低每台所述风机1占用的所述桩基3的数量,整体平均低于3;多个所述风电机组4可以连续规律排列,也即所述风电机组4紧密排列,相邻两个所述风电机组4共用的所述桩基3的数量为2~6个,此类规则布置形式中,部分所述桩基3会出现供4或6条所述系泊线2共用的情况,每台所述风机1占用的所述桩基3的数量为18/7,也即为2.57,随着布置的所述风机1的数量逐步扩大,该数值逐步逼近2.5;多个所述风电机组4还可以任意排列,也即没有固定的规律,但是必须满足相邻两个所述风电机组4共用的所述桩基3的数量至少为1个,此类规则布置形式中,是以所述风电机组4为最小布置单元,进行无规律拼接而成,以顺应各种环境条件要求,部分所述桩基3会出现供4条所述系泊线2共用的情况,因袭,平均每台所述风机1占用的所述桩基3的数量是低于3的。
[0088]
具体的,在以上几种排列形式中,所述桩基3都会出现供2条或以上数量的所述系泊线2共用的情况,所述桩基3供2条以上所述系泊线2共用的情况所占比例越高,则平均单台所述风机1占用的所述桩基3的数量越低,理论上,这种雪花结构排列极限情况下,每台所述风机1占用的所述桩基3的数量为2.5,相比于普通单独使用所述桩基3的风机1布置,所述桩基3的数量接近降低58%。
[0089]
本技术还提供了一种漂浮式海上风机风电场的排布策略,其用于利用上述的漂浮式海上风机风电场实施,其其步骤具体包括:
[0090]
在系泊区域设置分别设置多个间隔设置的风机1和桩基3,在相邻所述风机1和桩基3之间均设置系泊线2;
[0091]
将每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数均设置为三根,将多个所述风机1排列的行数设置为偶数,将每一行所述风机1的数量均设置为偶数,使所有所述桩基3的数量满足公式(1);或,
[0092]
将每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数均设置为三根,将多个所述风机1的排列行数设置为偶数,将每一行所述风机1的数量均设置为奇数,使所有所述桩基3的数量满足公式(2);或,
[0093]
将每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数均设置为三根,将多个所述风机1的排列行数设置为奇数,使所有所述桩基3的数量满足公式(3);其中,
[0094]
[0095][0096]
m=in+2i+n+2
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
公式(3)
[0097]
公式(1)~(3)中,m为所有所述桩基3的数量,n为每一行所述风机1的数量,2i为排列行数为偶数时的行数,2i+1为排列行数为奇数时的行数。
[0098]
具体的,本排布策略能够较相关技术中的风电场中的漂浮式风机单独设置方案节省所述桩基3的数量,可以有效降低制造和施工所述桩基3的成本,节省所述桩基3的安装作业时间,从而降低漂浮式海上风机风电场的建设总成本,另外,本排布策略中所述风机1和桩基3的排列方式,在可以保证正常运转的情况下,可以尽可能地减少平均每台所述风机1占用的所述桩基3的数量,使得整体结构紧凑,不占用过多的海域。
[0099]
进一步的,本排布策略步骤还包括:将每一行上的所述风机1按照预设轨迹间隔排列,所述预设轨迹为波浪形或锯齿形。
[0100]
进一步的,本排布策略步骤还包括:将每一所述桩基3同与其相邻的所述风机1之间的距离设置为等距,将每相邻两个所述风机1之间的距离也设置为等距。
[0101]
进一步的,本排布策略步骤还包括:将相邻所述风机1之间的距离与所述桩基3同与其相邻的所述风机1之间的距离设置相等。
[0102]
进一步的,本排布策略步骤还包括:将每一所述桩基3连接的所述系泊线2的总根数均设置为一根、两根、三根或六根。
[0103]
进一步的,本排布策略步骤还包括:当每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数为六根时,将多个所述风机1排列的行数设置为不小于两排,以使多个所述风机1的排列形状为蜂巢结构。
[0104]
进一步的,本排布策略步骤还包括:当每一所述风机1上连接的所述系泊线2的总根数为六根时,将至少六个所述风机1与对应的所述系泊线2和桩基3连接形成风电机组4,并使每一所述风电机组4均为雪花结构。
[0105]
进一步的,本排布策略步骤还包括:可以将多个所述风电机组4沿横向和/或纵向规律排列,且使相邻两个所述风电机组4共用的所述桩基3的数量为1~2个;或者,也可以将多个所述风电机组4连续规律排列,且使相邻两个所述风电机组4共用的所述桩基3的数量为2~6个;或者,也可以将多个所述风电机组4任意排列,且使相邻两个所述风电机组4共用的所述桩基3的数量至少为1个。
[0106]
在本技术的描述中,需要说明的是,术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术的限制。除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
[0107]
需要说明的是,在本技术中,诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意
在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0108]
以上所述仅是本技术的具体实施方式,使本领域技术人员能够理解或实现本技术。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本技术的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本技术将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
技术特征:
1.一种漂浮式海上风机风电场,其特征在于,其包括:多个风机(1),每一所述风机(1)上均连接有系泊线(2),所述系泊线(2)的一端与所述风机(1)相连,另一端连接有桩基(3);当每一所述风机(1)上连接的所述系泊线(2)的总根数均为三根,多个所述风机(1)排列的行数为偶数,且每一行所述风机(1)的数量均为偶数,所有所述桩基(3)的数量满足公式(1);当每一所述风机(1)上连接的所述系泊线(2)的总根数均为三根,多个所述风机(1)的排列行数为偶数,且每一行的所述风机(1)的数量均为奇数,所有所述桩基(3)的数量满足公式(2);当每一所述风机(1)上连接的所述系泊线(2)的总根数均为三根,且多个所述风机(1)的排列行数为奇数,所有所述桩基(3)的数量满足公式(3);其中,的排列行数为奇数,所有所述桩基(3)的数量满足公式(3);其中,m=in+2i+n+2
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公式(3)式中,m为所有所述桩基(3)的数量,n为每一行所述风机(1)的数量,2i为排列行数为偶数时的行数,2i+1为排列行数为奇数时的行数。2.如权利要求1所述的一种漂浮式海上风机风电场,其特征在于:每一行上的所述风机(1)按照预设轨迹间隔排列;所述预设轨迹为波浪形或锯齿形。3.如权利要求1所述的一种漂浮式海上风机风电场,其特征在于:每一所述桩基(3)同与其相邻的所述风机(1)之间的距离均相等;每相邻所述风机(1)之间的距离均相等。4.如权利要求3所述的一种漂浮式海上风机风电场,其特征在于:相邻所述风机(1)之间的距离与所述桩基(3)同与其相邻的所述风机(1)之间的距离相等。5.如权利要求1所述的一种漂浮式海上风机风电场,其特征在于:每一所述桩基(3)连接的所述系泊线(2)的总根数均为一根、两根、三根或六根。6.如权利要求1所述的一种漂浮式海上风机风电场,其特征在于:当每一所述风机(1)上连接的所述系泊线(2)的总根数为六根,多个所述风机(1)排列的行数不小于两排,多个所述风机(1)的排列形状为蜂巢结构。7.如权利要求1所述的一种漂浮式海上风机风电场,其特征在于:当每一所述风机(1)上连接的所述系泊线(2)的总根数为六根,至少六个所述风机(1)与对应的所述系泊线(2)和桩基(3)连接形成风电机组(4),每一所述风电机组(4)均为雪花结构。8.如权利要求7所述的一种漂浮式海上风机风电场,其特征在于:多个所述风电机组(4)沿横向和/或纵向规律排列,相邻两个所述风电机组(4)共用的
所述桩基(3)的数量为1~2个;多个所述风电机组(4)连续规律排列,相邻两个所述风电机组(4)共用的所述桩基(3)的数量为2~6个;多个所述风电机组(4)任意排列,相邻两个所述风电机组(4)共用的所述桩基(3)的数量至少为1个。9.一种漂浮式海上风机风电场的排布策略,其用于利用如权利要求1所述的漂浮式海上风机风电场实施,其特征在于,其步骤包括:在系泊区域设置分别设置多个间隔设置的风机(1)和桩基(3),在相邻所述风机(1)和桩基(3)之间均设置系泊线(2);将每一所述风机(1)上连接的所述系泊线(2)的总根数均设置为三根,将多个所述风机(1)排列的行数设置为偶数,将每一行所述风机(1)的数量均设置为偶数,使所有所述桩基(3)的数量满足公式(1);或,将每一所述风机(1)上连接的所述系泊线(2)的总根数均设置为三根,将多个所述风机(1)的排列行数设置为偶数,将每一行所述风机(1)的数量均设置为奇数,使所有所述桩基(3)的数量满足公式(2);或,将每一所述风机(1)上连接的所述系泊线(2)的总根数均设置为三根,将多个所述风机(1)的排列行数设置为奇数,使所有所述桩基(3)的数量满足公式(3);其中,(1)的排列行数设置为奇数,使所有所述桩基(3)的数量满足公式(3);其中,m=in+2i+n+2
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公式(3)式中,m为所有所述桩基(3)的数量,n为每一行所述风机(1)的数量,2i为排列行数为偶数时的行数,2i+1为排列行数为奇数时的行数。10.如权利要求9所述的一种漂浮式海上风机风电场的排布策略,其特征在于:将每一行上的所述风机(1)按照预设轨迹间隔排列,所述预设轨迹为波浪形或锯齿形。
技术总结
本申请涉及一种漂浮式海上风机风电场及其排布策略,其包括:当每一风机上连接的系泊线的总根数均为三根时,多个风机排列的行数为偶数,且每一行风机的数量均为偶数时,所有桩基的数量满足公式(1),多个风机的排列行数为偶数,且每一行的风机的数量均为奇数时,所有桩基的数量满足公式(2),多个风机的排列行数为奇数时,所有桩基的数量满足公式(3),本申请提供的漂浮式海上风机风电场,根据上述公式可知,当行数和每一行风机的数量逐渐增加时,平均每台风机占用的桩基的数量最小趋近于0.5,因此在可以保证正常运转的情况下,尽可能地减少了平均每台风机占用的桩基的数量,使得整体结构紧凑,不占用过多的海域,缩减了建造成本和工程量。和工程量。和工程量。
技术研发人员:孟轲 尤小健 王允 雷慧 麻妍妍 肖慎翀
受保护的技术使用者:中国船舶重工集团公司第七一九研究所
技术研发日:2022.11.18
技术公布日:2023/4/4
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