海上漂浮式风力机平台智能减振装置.pdf

本发明公开了一种海上漂浮式风力机平台智能减振装置，包括控制系统、涡轮作动系统、自浮式涡轮保护装置和刚性连接杆；其中，所述涡轮作动系统置于所述自浮式涡轮保护装置内部，并通过所述刚性连接杆与漂浮式平台刚性连接；每个涡轮作动系统均与控制系统信号连接；所述涡轮作动系统、自浮式涡轮保护装置和刚性连接杆数目相等。控制系统采集和分析漂浮式平台的振荡信号，发出控制指令，控制需要动作的涡轮作动系统进行工作，涡轮在水下旋转，产生抑制漂浮式平台振荡的反作用力，达到漂浮式平台减振目标；结构简单，反应灵敏，可以用在不同类型的漂浮式平台上，应用范围广泛，实用性强。

权利要求书
1.  一种海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：包括控制系统、涡轮作动系统、自浮式涡轮保护装置和刚性连接杆；其中，所述涡轮作动系统置于所述自浮式涡轮保护装置内部，并通过所述刚性连接杆与漂浮式平台刚性连接；每个涡轮作动系统均与控制系统信号连接；所述涡轮作动系统、自浮式涡轮保护装置和刚性连接杆数目相等，且不少于三套。

2.  根据权利要求1所述的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：所述涡轮作动系统包括涡轮和电机，所述涡轮作动系统周向等间距分布在漂浮式平台周围。

3.  根据权利要求1所述的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：所述自浮式涡轮保护装置包括浮仓和保护罩；浮仓提供的浮力与自浮式涡轮保护装置、涡轮作动系统及刚性连接杆的重力之和相等，保护罩用来防止水中物体或生物对涡轮作动系统的破坏。

4.  根据权利要求1所述的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：所述刚性连接杆为管状中空结构，所述涡轮作动系统与所述控制系统的连接线路从刚性连接杆中心穿过。

5.  根据权利要求1所述的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：所述控制系统固定于机组塔架内部。

说明书海上漂浮式风力机平台智能减振装置
技术领域
本发明涉及一种海上漂浮式风力机平台智能减振装置，属于风力机技术领域。
背景技术
风力发电作为一种重要的风能利用方式，近年来获得了迅速发展。海上风电具有风能密度大、年利用小时数高、距离电力负荷中心区域近、不占用耕地等优点，是未来风电发展的主要方向。随着风电利用不断向深水区域发展，固定式基础经济性显著下降，漂浮式支撑系统将取而代之。
漂浮式平台随着海浪的激励会出现多个自由度的运动，这些运动会影响风力机气动载荷，加剧叶片承载的非定常和非线性特性。目前，已开发了多种类型的漂浮式平台，如spar式、张力腿式、泊船式等，但鲜有对浮式平台减振装置研究的报道。开发浮式平台振动抑制装置将对漂浮式风力机叶片降载有重要意义，延长叶片及相关零部件的使用寿命，有很好的应用价值。
发明内容
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种海上漂浮式风力机平台智能减振装置，解决漂浮式平台随风、浪振荡引起的风力机叶片额外非定常载荷对叶片寿命和风轮性能产生不利影响的技术问题。
技术方案：为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：包括控制系统、涡轮作动系统、自浮式涡轮保护装置和刚性连接杆；其中，所述涡轮作动系统置于所述自浮式涡轮保护装置内部，并通过所述刚性连接杆与漂浮式平台刚性连接；每个涡轮作动系统均与控制系统信号连接；所述涡轮作动系统、自浮式涡轮保护装置和刚性连接杆数目相等，且不少于三套。
所述的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：所述涡轮作动系统包括涡轮和电机，所述涡轮作动系统周向等间距分布在漂浮式平台周围。
所述的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：所述自浮式涡轮保护装置包括浮仓和保护罩；浮仓提供的浮力与自浮式涡轮保护装置、涡轮作动系统及刚性连接杆的重力之和相等，保护罩用来防止水中物体或生物对涡轮作动系统的破坏。
所述的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：所述刚性连接杆为管状中空结构，所述涡轮作动系统与所述控制系统的连接线路从刚性连接杆中心穿过。
所述的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，其特征在于：所述控制系统固定于机组塔架内部。
有益效果：本发明提供的海上漂浮式风力机平台智能减振装置，控制系统采集和分析漂浮式平台的振荡信号，发出控制指令，控制需要动作的涡轮作动系统进行工作，涡轮在水下旋转，产生抑制漂浮式平台振荡的反作用力，达到漂浮式平台减振目标；结构简单，反应灵敏，可以用在不同类型的漂浮式平台上，应用范围广泛，实用性强。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中涡轮作动系统和自浮式涡轮保护装置的结构示意图;
图中：控制系统1、涡轮作动系统2、自浮式涡轮保护装置3、刚性连接杆4、漂浮式平台5、电机6、涡轮7 、浮仓8、保护罩9、连接线路10。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明。
如图1所示，一种海上漂浮式风力机平台智能减振装置，包括控制系统1、涡轮作动系统2、自浮式涡轮保护装置3和刚性连接杆4。其中：所述控制系统1固定于机组塔架内部；所述涡轮作动系统2置于所述自浮式涡轮保护装置3内部，并通过所述刚性连接杆4与漂浮式平台5刚性连接；所述刚性连接杆4为管状中空结构，所述涡轮作动系统2与所述控制系统1的连接线路10从所述刚性连接杆4中心穿过；所述涡轮作动系统2、自浮式涡轮保护装置3和刚性连接杆4数目相等。
具体说来，本实施例中采用3个涡轮作动系统2，以漂浮式平台中心为圆心，呈等径向等间距分布。
图2为本发明中涡轮作动系统2和自浮式涡轮保护装置3的结构示意图。所述涡轮作动系统包括涡轮7和电机6，所述控制系统1发出的指令控制电机工作，电机带动涡轮在水下旋转，产生抑制漂浮式平台振荡的反作用力，达到漂浮式平台减振目标。所述自浮式涡轮保护装置3包括浮仓8和保护罩9，所述自浮式涡轮保护装置3均安置在水面以下，为了不给漂浮式平台带来额外重力载荷，浮仓8提供的浮力与所述自浮式涡轮保护装置3、所述涡轮作动系统2及所述刚性连接杆4的重力之和相等。保护罩9用来防止水中物体或生物对所述涡轮作动系统2的破坏。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。