[发明专利]浅水域浮式风电系统及其动态缆组件

说明书

本发明实施例提供一种浅水域浮式风电系统及其动态缆组件。本发明提供的浅水域浮式风电系统用动态缆组件包括动态缆、多个浮力单元以及多个连接单元，连接单元包括系泊链与弹性索，动态缆通过系泊链与弹力索与海床连接；连接单元与浮力单元共同限定出动态缆的线型，动态缆的线型包括第一波谷段、多个波峰段以及相邻两个波峰段之间的第二波谷段；浮力单元设置在波峰段的顶端，连接单元设置在波峰段远离浮式风机的一侧。本发明提供的浅水域浮式风电系统用动态缆组件，当海况较为恶劣时，动态缆不会发生大范围的漂移，并且当动态缆受到的冲击过大时，弹性索可以降低动态缆受到的冲击载荷，避免动态缆与系泊链之间的连接处因冲击过大而发生破坏。

技术领域

本发明实施例涉及海上风力发电技术，尤其涉及一种浅水域浮式风电系统及其动态缆组件。

背景技术

随着新能源的发展与应用，浮式风电系统的应用已成为获取优质风资源和降低施工成本的必然趋势，目前，浮式风电系统主要应用在水深小于60m的浅水域。浮式风电系统包括浮式风机、动态缆以及静态缆，动态缆的一端与浮式风机连接、另一端与静态缆连接，即浮式风机产生的电力可以经过动态缆以及静态缆实现传输。

目前，动态缆的线型主要通过浮力块或配重块将动态缆压成“S”或“W”型，“S”或“W”线型可以满足浮式风机的大范围偏移，在浮式风机偏移的过程中缓解动态缆的轴向拉力。具体而言，浮力块以及配重块均需要固定在动态缆上，浮力块为动态缆施加向上的浮力，配重块为动态缆施加向下的压力，从而将动态缆的线型设置成预设的形状。

然而，当海况较为恶劣时，动态缆会在波浪和洋流的作用下发生大范围的漂移，动态缆发生大范围漂移后容易与浮式风机或浮式风机的锚链发生碰撞而发生失效。

发明内容

本发明实施例提供一种浅水域浮式风电系统及其动态缆组件，以解决当海况较为恶劣时，现有动态缆会在波浪和洋流的作用下发生大范围的漂移，动态缆发生大范围漂移后容易与浮式风机或浮式风机的锚链发生碰撞而发生失效的问题。

根据本发明实施例的一方面，提供一种浅水域浮式风电系统用动态缆组件，包括：

动态缆，所述动态缆的第一端用于连接浮式风机，所述动态缆的第二端用于连接静态缆；

多个所述浮力单元，多个所述浮力单元相互间隔设置在所述动态缆上；

多个连接单元，所述连接单元包括系泊链与弹性索，所述弹性索的底端与海床固定连接，所述弹性索的顶端与所述系泊链的靠近底端的位置固定连接，所述系泊链的顶端与所述动态缆固定连接；

所述连接单元与所述浮力单元共同限定出所述动态缆的线型，所述动态缆的线型包括与所述浮式风机相连的第一波谷段、与所述第一波谷段相连的多个波峰段以及相邻两个所述波峰段之间的第二波谷段；每个所述浮力单元均对应设置在一个所述波峰段的顶端，每个所述连接单元均对应设置在一个所述波峰段远离所述浮式风机的一侧。

在一种可选的实现方式中，所述弹性索包括第一连接板、第二连接板以及弹簧，所述第一连接板与所述第二连接板平行并且所述第一连接板位于所述第二连接板的上方，所述弹簧的一端与所述第一连接板固定，所述弹簧的另一端与所述第二连接板固定；所述第一连接板的中部设置有通孔，所述系泊链靠近底端的位置穿设在所述第一连接板的通孔内部并与所述第一连接板固定连接。本领域技术人员能够理解的是，当动态缆所受到的冲击过大时，弹性索通过弹簧的伸长可以起到一定缓冲的作用，避免动态缆与系泊链连接的位置处因冲击过大而遭到破坏。

在一种可选的实现方式中，所述连接单元还包括监测组件以及锚固，所述监测组件设置有无线通信模块，所述监测组件的主体部分与所述动态缆固定连接，所述系泊链为所述监测组件的输电线；