[发明专利]漂浮式基础及其主动压载系统

说明书

本发明提供了一种漂浮式基础及其主动压载系统，漂浮式基础主动压载系统包括浮筒筒体，其中，所述浮筒筒体呈双层壳体结构，以将所述浮筒筒体分为密闭结构的浮力腔以及与外界连通的压载腔；进水口，形成于所述压载腔底部；进排气口，形成于所述压载腔的顶部；气压调节组件，连通所述进排气口，以调节所述压载腔的内部气压。本发明能够减小漂浮式基础吃水深度，避免在制造和拖航时受制于水深限制，减少制造和拖航对场地的要求和额外的费用支出；减小漂浮式基础纵倾角范围，提高结构稳定性，同时减小塔底弯矩所产生的疲劳损伤，延长风机寿命；减小漂浮式基础纵倾角范围，减小风机因纵倾角过大导致的停机频率和持续时间，提高发电产能。

技术领域

本发明涉及漂浮式基础平衡控制技术领域，具体而言，涉及一种漂浮式基础及其主动压载系统。

背景技术

在水深较深的海域中，具有丰富的风能资源，而漂浮式风机具有对风能的利用率更高的能力且能持续利用风能，目前已经受到了广泛的关注。然而，漂浮式风机的载荷问题、系统稳定性问题以及制造成本问题等油然而生。对于漂浮式风机而言，面对的最大挑战就是风和波浪的问题，这种影响不仅会加大机组平台和塔架的俯仰运动，同时也会大大增加风电机组的结构受载。因此，利用结构的主动控制来提高风机的结构稳定性和发电效率可靠性是非常有必要的。

目前，用于提高风机结构稳定性和发电效率可靠性的方式有：

1)利用改变风机桨距角和发电机驱动扭矩来改善漂浮式支撑结构运动阻尼和负载；

2)通过在机舱内增加磁流变阻尼器结构、设计自适应控制器，对主动阻尼力进行控制，使其在一定范围内按期望值输出，达到稳定机舱状态的目的；

3)通过增加主动系泊和主动阻尼控制的方式，设计自适应控制器，能按期望值输出系泊锚链力和阻尼力，减少浮式基础不稳定运动；

4)通过在浮式基础上增加压载调节系统，有效调节平台纵倾角范围，提高浮式基础结构稳定性。

大连船舶重工集团有限公司专利号为CN111942533A的发明专利，通过在每个立柱内部设置压载水舱、建立通道通往每个舱室，通过压载管路和抽水设备将压载水输送到各个压载舱；利用压载泵将压载水抽吸排出。这套外部压载系统，管路长，输送距离远，在调节压载时，响应速度慢，调节时间长，且耗能大，对管路质量和防腐能力等要求高。

中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司专利号为CN111469992A的发明专利，通过在浮式基础中心立柱中设置多个独立的注水用水密分舱，对分舱单独灌注压载水，控制结构吃水和重心位置，可以有效降低浮式基础的横摇、纵摇响应，从而改善结构运动状态。在压载调节时，同样存在响应速度慢、调节时间长、耗能大、对结构防腐要求高等情况。

经过对现有的典型压载调节系统对比研究，发现在实际应用时或多或少地存在一些不足。因此，急需找到一种可有效提高响应速度、减少调节时间的压载调节系统。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

为此，本发明第一方面提供了一种漂浮式基础主动压载系统。

本发明第二方面提供了一种漂浮式基础。

本发明提供了一种漂浮式基础主动压载系统，包括浮筒筒体，其中，所述浮筒筒体呈双层壳体结构，以将所述浮筒筒体分为密闭结构的浮力腔以及与外界连通的压载腔；进水口，形成于所述压载腔底部；进排气口，形成于所述压载腔的顶部；气压调节组件，连通所述进排气口，以调节所述压载腔的内部气压。

本发明提出的漂浮式基础主动压载系统，浮筒筒体采用双层壳体结构，将筒体分为密闭结构的浮力腔和设有与外界连通通道的压载腔，压载腔的底部封板设有可开闭进水口，其顶部封板设有进排气口；所述浮筒顶部，对应的设有气压调节组件。