[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

CN115355140B - 浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品 - Google Patents

浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品 Download PDF

Info

Publication number
CN115355140B
CN115355140B CN202210882260.0A CN202210882260A CN115355140B CN 115355140 B CN115355140 B CN 115355140B CN 202210882260 A CN202210882260 A CN 202210882260A CN 115355140 B CN115355140 B CN 115355140B
Authority
CN
China
Prior art keywords
floating body
foundation
sub
floating
body foundation
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202210882260.0A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115355140A (zh
Inventor
翟恩地
高杨
方龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Jinfeng Technology Co ltd
Original Assignee
Zhejiang Jinfeng Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Jinfeng Technology Co ltd filed Critical Zhejiang Jinfeng Technology Co ltd
Priority to CN202210882260.0A priority Critical patent/CN115355140B/zh
Publication of CN115355140A publication Critical patent/CN115355140A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115355140B publication Critical patent/CN115355140B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D13/00Assembly, mounting or commissioning of wind motors; Arrangements specially adapted for transporting wind motor components
    • F03D13/20Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors
    • F03D13/25Arrangements for mounting or supporting wind motors; Masts or towers for wind motors specially adapted for offshore installation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03DWIND MOTORS
    • F03D80/00Details, components or accessories not provided for in groups F03D1/00 - F03D17/00
    • F03D80/60Cooling or heating of wind motors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63BSHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B35/00Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
    • B63B35/44Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
    • B63B2035/4433Floating structures carrying electric power plants
    • B63B2035/446Floating structures carrying electric power plants for converting wind energy into electric energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F05INDEXING SCHEMES RELATING TO ENGINES OR PUMPS IN VARIOUS SUBCLASSES OF CLASSES F01-F04
    • F05BINDEXING SCHEME RELATING TO WIND, SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS, TO MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS COVERED BY SUBCLASSES F03B, F03D AND F03G
    • F05B2240/00Components
    • F05B2240/90Mounting on supporting structures or systems
    • F05B2240/93Mounting on supporting structures or systems on a structure floating on a liquid surface
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/72Wind turbines with rotation axis in wind direction
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/70Wind energy
    • Y02E10/727Offshore wind turbines

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Wind Motors (AREA)

Abstract

本申请涉及一种浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品,浮体基础,用于风力发电机组,风力发电机组包括塔架,浮体基础包括支撑组件,包括主漂浮体、多个子漂浮体,以及对应每一个子漂浮体设置的连接体,其中,多个子漂浮体围绕主漂浮体间隔分布,每个子漂浮体通过对应的连接体与主漂浮体连接,主漂浮体用于与塔架连接;调节件,至少一个子漂浮体与主漂浮体之间的连接体上设置有调节件,调节件与连接体可移动连接并能够在子漂浮体以及主漂浮体之间往复移动;驱动件,连接于调节件并能够驱动调节件相对连接体移动。本申请实施例提供能够满足对塔架的支撑需求,且调平方便,稳定性高。

Description

浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品
技术领域
本申请涉及风电技术领域,特别是涉及一种浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品。
背景技术
漂浮式风力发电机组运动稳定性是确保机组持续、稳定、安全、高效出力及发电最为重要的指标之一,从漂浮式风力发电机组的整机成本构成来看,浮体基础的成本几乎超过机头与塔架的价格,成为漂浮式风力发电机组成本的关键因素之一,也是世界一流梯队实现漂浮式风机平价最为关注的技术点,因此浮体基础的稳定性成为漂浮式风机的设计关键点之一。
发明内容
本申请实施例提供一种浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品,浮体基础能够满足对塔架的支撑需求,且稳定性高。
一方面,根据本申请实施例提出了一种浮体基础,用于风力发电机组,风力发电机组包括塔架,浮体基础包括:支撑组件,包括主漂浮体、多个子漂浮体,以及对应每一个子漂浮体设置的连接体,其中,多个子漂浮体围绕主漂浮体间隔分布,每个子漂浮体通过对应的连接体与主漂浮体连接,主漂浮体用于与塔架连接;调节件,至少一个子漂浮体与主漂浮体之间的连接体上设置有调节件,调节件与连接体可移动连接并能够在子漂浮体以及主漂浮体之间往复移动;驱动件,连接于调节件并能够驱动调节件相对连接体移动。
根据本申请实施例的一个方面,各子漂浮体与主漂浮体之间的连接体上分别设置有调节件。
根据本申请实施例的一个方面,驱动件包括引导轨以及动力源,引导轨设置于连接体,调节件与引导轨可移动连接,动力源驱动调节件相对连接体移动。
根据本申请实施例的一个方面,浮体基础还包括倾角检测装置以及控制器,倾角检测装置设置于支撑组件;倾角检测装置被配置为采集支撑组件相对于参考面的倾斜角度值,参考面为水平面或者与水平面呈预定角度的面;控制器被配置为根据倾斜角度值确定调节件沿所在连接体待移动的目标位置,并根据目标位置控制驱动件驱动调节件移动至目标位置,以调节支撑组件的重心。
根据本申请实施例的一个方面,每个子漂浮体上分别设置有倾角检测装置,或者,主漂浮体以及至少一个子漂浮体上设置有倾角检测装置。
根据本申请实施例的一个方面,浮体基础还包括加强杆,相邻两个子漂浮体之间连接有加强杆。
根据本申请实施例的一个方面,调节件包括蓄能罐以及抽吸部件,蓄能罐具有容纳腔,抽吸部件与容纳腔连通并能够向容纳腔内输送海水。
根据本申请实施例的一个方面,浮体基础还包括冷却模块,冷却模块包括第一驱动器以及换热器,换热器的进口与各蓄能罐的出口连接,第一驱动器驱动蓄能罐中的海水流动至换热器,以与待冷却部件热交换。
根据本申请实施例的一个方面,冷却模块还包括多个冷却支路,各冷却支路分别与换热器连接,每个冷却支路能够与待冷却部件连接并将待冷却部件的冷媒引导至换热器与海水热交换。
根据本申请实施例的一个方面,冷却支路包括温度传感器、流量计中的至少一者。
根据本申请实施例的一个方面,浮体基础还包括制冷部件,制冷部件连接于蓄能罐与抽吸部件之间,制冷部件用于冷却抽吸部件向蓄能罐输送的海水。
根据本申请实施例的一个方面,浮体基础还包括旁路支路,旁路支路与制冷部件并联,旁路支路上设置有控制阀,以控制旁路支路的连通或者断开。
根据本申请实施例的一个方面,换热器包括进管以及出管,进管的进口与各蓄能罐连接,出管的出口与制冷部件的进口连接,以使得在换热器内升温后的海水经制冷部件制冷后回流至蓄能罐。
根据本申请实施例的一个方面,抽吸部件包括过滤器以及第二驱动器,第二驱动器连接于过滤器以及蓄能罐之间。
另一个方面,根据本申请实施例提供一种风力发电机组,包括:上述的浮体基础;塔架,连接于主漂浮体。
又一个方面,根据本申请实施例提供一种上述的浮体基础的控制方法,包括:
获取支撑组件相对于参考面的倾斜角度值,参考面为水平面或者与水平面呈预定角度的面;
根据倾斜角度值确定调节件沿所在连接体待移动的目标位置;
根据目标位置控制驱动件驱动调节件移动至目标位置,以调节支撑组件的重心。
再一个方面,根据本申请实施例提供一种上述的浮体基础的控制装置,其特征在于,包括:
获取模块,被配置为获取支撑组件相对于参考面的倾斜角度值,参考面为水平面或者与水平面呈预定角度的面;
计算模块:被配置为根据倾斜角度值确定调节件沿所在连接体待移动的目标位置;
调节模块,被配置为根据目标位置控制驱动件驱动调节件移动至目标位置,以调节支撑组件的重心。
再一个方面,根据本申请实施例提供一种计算机程序产品,其计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行上述的浮体基础的控制方法。
根据本申请实施例提供的浮体基础、风力发电机组及其控制方法,浮体基础包括支撑组件、调节件以及驱动件,支撑组件包括主漂浮体、多个子漂浮体以及对应每个子漂浮设置的连接体,子漂浮体通过连接体与主漂浮体连接,使用时,可以通过主漂浮体与待支撑物体连接,以浮体基础用于风力发电机组为例,主漂浮体可以用于与塔架连接,通过主漂浮体以及子漂浮体的共同作用使得塔架及其以上所连接的其他风机构件漂浮在海平面以上,保证支撑要求。
由于至少一个子漂浮体与主漂浮体之间的连接体上设置有可移动的调节件,并且驱动件能够对应调节件设置并驱动调节件相对连接体移动,当遇到海浪等特殊环境时,可以通过驱动件驱动调节件在对应的子漂浮体以及主漂浮体之间移动,进而调节浮体基础的重心,调节方便,稳定性高,保证所支撑的塔架等待支撑物体的平衡,降低其发生倾翻的概率。
附图说明
下面将参考附图来描述本申请示例性实施例的特征、优点和技术效果。
图1是本申请一个实施例的风力发电机组的结构示意图;
图2是本申请一个实施例的浮体基础的结构示意图;
图3是本申请一个实施例的调节件与连接体配合的结构示意图;
图4是本申请另一个实施例的浮体基础的液压原理图;
图5是本申请另一个实施例的风力发电机组的结构原理图;
图6是本申请一个实施例的浮体基础的控制方法的流程示意图;
图7是本申请一个实施例的浮体基础的控制装置的结构示意图。
其中:
1-浮体基础;
10-支撑组件;11-主漂浮体;12-子漂浮体;13-连接体;
20-调节件;21-蓄能罐;22-抽吸部件;221-过滤器;222-第二驱动器;23-移动块;
30-驱动件;31-引导轨;32-动力源;
40-倾角检测装置;50-加强杆;60-冷却模块;61-第一驱动器;62-换热器;621-进管;622-出管;63-冷却支路;631-温度传感器;632-流量计;633-辅助换热器;
70-制冷部件;71-进口;72-出口;
80-旁路支路;81-控制阀;
2-塔架;3-机舱;4-发电机;5-叶轮;6-变流器;7-电网;8-待冷却部件;9-系泊系统;
100-获取模块;200-计算模块;300-调节模块。
在附图中,相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
具体实施方式
下面将详细描述本申请的各个方面的特征和示例性实施例。在下面的详细描述中,提出了许多具体细节,以便提供对本申请的全面理解。但是,对于本领域技术人员来说很明显的是,本申请可以在不需要这些具体细节中的一些细节的情况下实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本申请的示例来提供对本申请的更好的理解。在附图和下面的描述中,至少部分的公知结构和技术没有被示出,以便避免对本申请造成不必要的模糊;并且,为了清晰,可能夸大了部分结构的尺寸。此外,下文中所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。
下述描述中出现的方位词均为图中示出的方向,并不是对本申请的浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品的具体结构进行限定。在本申请的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“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;可以是直接相连,也可以间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可视具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
如图1所示,本申请实施例提供一种风力发电机组,包括浮体基础1、塔架2、机舱3、发电机4、叶轮5、变流器6等。塔架2连接于浮体基础1,机舱3设置于塔架2的顶端,发电机4设置于机舱3。一些示例中,发电机4可以位于机舱3的外部,变流器6位于机舱内。叶轮5包括轮毂以及连接于轮毂上的多个叶片,叶轮5通过其轮毂与发电机4的转子连接。风力作用于叶片时,带动整个叶轮5以及发电机4的转子转动,发电机4将风能转化为电能,之后经过变流器6整流逆变后将电能输送至电网7。
为了提高风力发电机组的安全性能,保证浮体基础1的重心调节需求,进而保证浮体基础1稳定性是十分必要的。
已有的浮体基础1,主要通过动力水泵调控不同浮体舱内的水位,进而调整整机的重心位置,实现稳定性的调节。这种技术手段需要巨大调节水量的需求,响应速度慢,且稳定性有待于提升。
为了解决上述技术问题,本申请实施例提供一种浮体基础1,浮体基础1可以用于上述实施例提供的风力发电机组,当然,也可以用于其他海上建筑,例如信号塔、瞭望台等。本申请实施例提供的浮体基础1,能够满足对塔架2的支撑需求,且调平方便,稳定性高。
如图2以及图3所示,本申请实施例提供的浮体基础1,包括支撑组件10、调节件20以及驱动件30,支撑组件10包括主漂浮体11、多个子漂浮体12以及对应每一个子漂浮体12设置的连接体13,其中,多个子漂浮体12围绕主漂浮体11间隔分布,每个子漂浮体12通过对应的连接体13与主漂浮体11连接,主漂浮体11用于与塔架2连接。至少一个子漂浮体12与主漂浮体11之间的连接体13上设置有调节件20,调节件20与连接体13可移动连接并能够在子漂浮体12以及主漂浮体11之间往复移动。驱动件30连接于调节件20设置并能够驱动调节件20相对连接体13移动。
可选地,主漂浮体11的结构形式与子漂浮体12的结构形式可以相同,也可以不同,示例性的,可以使得主漂浮体11的体积大于子漂浮体12的体积。
可选地,主漂浮体11以及子漂浮体12的密度小于海水的密度,使得主漂浮体11以及子漂浮体12可以漂浮在海平面上。
可选地,子漂浮体12的数量可以为两个、三个甚至更多个。可选地,多个子漂浮体12在主漂浮体11的周向上间隔分布,可选为间隔且均匀分布。
示例性地,子漂浮体12的数量可以为三个,三个子漂浮体12在主漂浮体11的周向上间隔且均匀设置。
可选地,对应每个子漂浮体12设置的连接体13可以理解为连接体13的数量与子漂浮体12的数量相同且一一对应设置。每个子漂浮体12通过对应的连接体13与主漂浮体11连接。
可选地,可以使得多个子漂浮体12中的一个子漂浮体12与主漂浮体11之间的连接体13上设置调节件20,当然,也可以使得多个子漂浮体12中的两个及以上子漂浮体12各自与主漂浮体11之间连接有调节件20,当然,也可以使得每个子漂浮体12与主漂浮体11之间均连接有调节件20。
可选地,驱动件30直接连接于调节件20以驱动调节件20移动,也可以间接连接于调节件20以驱动调节件20移动。
可选地,驱动件30的数量可以与调节件20的数量相同,每个驱动件30可以对应一个调节件20设置并能够驱动该调节件20相对连接体13移动。
本申请实施例提供的浮体基础1,可以通过主漂浮体11与待支撑物体连接,以浮体基础1用于风力发电机组为例,主漂浮体11可以用于与塔架2连接,通过主漂浮体11以及子漂浮体12的共同作用使得塔架2及塔架上所连接的其他风机构件漂浮在海平面以上,保证支撑要求。由于至少一个子漂浮体12与主漂浮体11之间的连接体13上设置有可移动的调节件20,并且驱动件30能够对应调节件20设置并驱动调节件20相对连接体13移动,当遇到海浪等特殊环境时,可以通过驱动件30驱动调节件20在对应的子漂浮体12以及主漂浮体11之间移动,进而调节浮体基础1的重心,利于调平,且调节方便,稳定性高,保证所支撑的塔架2等待支撑物体的平衡,降低其发生倾翻的概率。
在一些可选地实施例中,各子漂浮体12与主漂浮体11之间的连接体13上分别设置有调节件20。可选地,对应每个调节件20可以设置有驱动件30。
通过在每个子漂浮体12与主漂浮体11之间的连接体13上分别设置有调节件20,可以根据浮体基础1重心的偏离情况调节对应位置的调节件20,提高浮体基础1的调平范围,利于浮体基础1的稳定性要求。
在一些可选地实施例中,驱动件30包括引导轨31以及动力源32,引导轨31设置于连接体13,调节件20与引导轨31可移动连接,动力源32驱动调节件20相对连接体13移动。
可选地,引导轨31可以沿主漂浮体11以及子漂浮体12的排布方向延伸,可选地,引导轨31可以采用直线导轨。
本申请实施例提供的浮体基础1,通过使得驱动件30包括引导轨31以及动力源32,能够利用引导轨31对调节件20的移动起导向作用,使得调节件20能够沿预定轨迹移动。相应设置的动力源32,能够给调节件20的移动提供动力,利于调节件20的移动。
可选地,可以在调节件20上设置有移动块23,调节件20通过移动块23与引导轨31可移动连接,可以为滑动配合或者滚动配合。
通过设置移动块23,利于调节件20与引导轨31之间的可移动连接。
可以理解的是,通过在调节件20上设置移动块23,利用移动块23与引导轨31连接只是一种可选地实施方式,在有些示例中,还可以在调节件20上设置与引导轨31形状相匹配的滑槽,通过滑槽直接与引导轨31配合并可移动连接,同样能够满足调节件20的位置调节需求。
可选地,动力源32可以采用伸缩缸、伺服电机等。
当采用伸缩缸时,伸缩缸的缸体以及缸杆的一者可以连接于调节件20且另一者可以连接于主漂浮体11或者子漂浮体12。通过伸缩缸的伸长或者缩短实现调节件20沿引导轨31在对应的主漂浮体11以及子漂浮体12之间往复运动。
当采用伺服电机时,动力源32与调节件20之间可以连接有传动件,动力源32可以与调节件20连接且动力源32的输出端上可以连接有传动件33,传动件33可以与引导轨31以及连接体13中的一者传动配合,例如啮合传动,伺服电机带动传动件33转动,在传动件33与引导轨31以及连接体13的啮合下,动力源32以及调节件10能够沿引导轨31移动,实现调节件20的位置调节,进而满足浮体基础1的重心调节需求。
在一些可选地实施例中,本申请实施例提供的浮体基础1,还包括倾角检测装置40以及控制器,倾角检测装置40设置于支撑组件10,倾角检测装置40被配置为采集支撑组件10相对于参考面的倾斜角度值,参考面为水平面或者与水平面呈预定角度的面。控制器被配置为根据倾斜角度值确定调节件20沿所在连接体13待移动的目标位置,并根据目标位置控制驱动件30驱动调节件20移动至目标位置,以调节支撑组件10的重心。
可选地,控制器可以根据倾斜角度值确定预调节的调节件20以及预调节的调节件20的移动方向、移动距离等,保证调节件20移动至目标位置。
本申请实施例提供的浮体基础1,通过设置倾角检测装置40以及控制器,能够通过倾角检测装置40检测支撑组件10相对于参考面的倾斜角度值,控制器根据倾斜角度值确定调节件20沿所在连接体13待移动的目标位置,并根据目标位置控制驱动件30驱动调节件20移动至目标位置,能够实现调节件20的自动化调节,提高调节精度以及调节响应速度,提高浮体基础1的平衡需求。
在一些可选地实施例中,每个子漂浮体12上分别设置有倾角检测装置40,由于子漂浮体12的数量为多个,通过在每个子漂浮体12上设置有倾角检测装置40,多点确定面,且相互校验,能够更为准确地判断支撑组件10的倾斜角度值和倾斜方向、方位,并且当其中某一个倾角检测装置40出现故障时,仍然能够可靠地通过其他的倾角检测装置来进行检测并调整重心,从而提高浮体基础的可靠性。
可以理解的是,并不限于在每个子漂浮体12上分别设置有倾角检测装置40,在有些实施例中,也可以在主漂浮体11以及至少一个子漂浮体12上设置有倾角检测装置40,同样能够判断支撑组件10的倾斜角度值。
可选地,当在主漂浮体11设置倾角检测装置40时,可以将倾角检测装置40设置于主漂浮体11的中心位置,提高倾斜角度值的检测精度。
可选地,倾角检测装置40可以采用倾角传感器等。
在一些可选地实施例中,浮体基础1还包括加强杆50,相邻两个子漂浮体12之间连接有加强杆50。
通过设置加强杆50,并使得相邻两个子漂浮体12之间连接有加强杆50,能够提高浮体基础1的整体强度,提高浮体基础1的稳定性能。
在一些可选地实施例中,本申请实施例提供的浮体基础1,主漂浮体11以及子漂浮体12均可以采用圆柱状结构体,各子漂浮体12与主漂浮体11之间的距离相等。可选地,连接体13可以采用杆状结构,结构简单,利于连接。
如图4、图5所示,在一些可选地实施例中,本申请实施例提供的浮体基础1,调节件20包括蓄能罐21以及抽吸部件22,蓄能罐21具有容纳腔,抽吸部件22与容纳腔连通并能够向容纳腔内输送海水。
可选地,调节件20可以通过蓄能罐21与引导轨31连接。
可选地,抽吸部件22可以采用液压泵等器件将海水输送至蓄能罐21内。
本申请实施例提供的浮体基础1,通过使得调节件20包括蓄能罐21以及抽吸部件22,能够利用抽吸部件22提供动力,将海水抽至蓄能罐21中。通过此方式可以调节蓄能罐21内所承装海水的重量,利于浮体基础1对于不同容量的机组的海上支撑需求,提高浮体基础1的通用性。
在一些可选地实施例中,本申请实施例提供的浮体基础1,浮体基础1还包括冷却模块60,冷却模块60包括第一驱动器61以及换热器62,换热器62的进口与各蓄能罐21的出口连接,第一驱动器61驱动蓄能罐21中的海水流动至换热器62,以与待冷却部件8热交换。
可选地,换热器62的进口可以通过管路与各蓄能罐21的出口连接,第一驱动器61可以设置在换热器62与各蓄能罐21连接的管路上。
第一驱动器61可以采用液压泵等动力部件。第一驱动器61的数量可以为一个,当然也可以为两个以上,当为两个以上时可以并联设置在换热器62与蓄能罐21之间。当第一驱动器61的数量为两个以上时,每个第一驱动器61所在支路上可以设置有至少一个控制阀,以控制该第一驱动器61所在支路的连通或者断开。
本申请实施例提供的浮体基础1,通过使其还包括冷却模块60,并限定冷却模块60的结构,使得调节件20不仅可以具有调节浮体基础1重心的作用,同时还具有蓄能的作用,能够通过蓄能罐21存储海水,当需要对待冷却部件8冷却时,可以通过第一驱动器61将蓄能罐21内的海水引导至换热器62,同时待冷却部件8用于换热的介质可直接或者间接引导至换热器62,与换热器62进行热交换后回流至各待冷却部件8,实现待冷却部件8的冷却需求。并且通过使得浮体基础1集成储能的功能,使其在应用至风力发电机组等海水设备时,能够使得风力发电机组的换热系统结构简化,成本地且效率高。
在一些可选地实施例中,冷却模块60还包括多个冷却支路63,各冷却支路63分别与换热器62连接,每个冷却支路63能够与待冷却部件8连接并将待冷却部件8的冷媒引导至换热器62与海水热交换。
可选地,冷却模块60所包括的冷却支路63的数量可以为两个以上,具体可以根据待冷却部件8的数量设定。
可选地,冷却支路63可以为引导管路,通过引导管路将待冷却部件8中待冷却的流体引导至换热器62,与换热器62内的海水进行热交换冷却后返回至待冷却部件8,用于冷却待冷却部件8。
本申请实施例提供的浮体基础1,通过使得冷却模块60包括多个冷却支路63,利于对多个待冷却部件8进行冷却,例如,当用于风力发电机组时,多个待冷却部件8可以包括但不限于发电机4、变流器6、冷却系统等。
在一些可选地实施例中,每个冷却支路63可以包括辅助换热器,通过使得每个冷却支路63上包括辅助换热器633,可以使得待冷却部件8中待冷却的流体先引导至辅助换热器633,与辅助换热器633热交换后将热量传递至辅助换热器633,辅助换热器633吸收了待冷却部件8的冷媒携带吸收的热量流动至换热器62,各冷却支路63上的辅助换热器633的冷媒在换热器62汇聚并与进入换热器62内的海水热交换后返回至辅助换热器633。
本申请实施例提供的浮体基础1,通过设置辅助换热器633,可以将各自辅助换热器633的冷媒设置为同一种流体,例如同为气体或者同为液体,使得各自辅助换热器633吸收各待冷却部件8的热量并汇聚至换热器62与海水进行热交换。使得进入换热器62内携带热量的冷媒的性质一致,例如同为气体或者同为液体,避免待冷却部件8内的冷媒形态不一导致引导至换热器62时需要分别设置换热区,提高换热效率。
在一些可选地实施例中,本申请实施例提供的浮体基础1,冷却支路63包括温度传感器631、流量计632中的至少一者。
可选地,冷却支路63可以包括温度传感器631,通过温度传感器631能够实时监测冷却支路63内冷媒的温度,可以根据监测的温度数据调控该冷却支路63的冷却时间、冷媒的流速等,保证对各待冷却部件8的冷却要求。
可选地,冷却支路63可以包括流量计632,通过流量计632反馈冷媒的流通速度,利于对冷媒流速的控制,保证换热效果。
在一些可选地实施例中,浮体基础1还包括制冷部件70,制冷部件70连接于蓄能罐21与抽吸部件22之间,制冷部件70用于冷却抽吸部件22向蓄能罐21输送的海水。
通过设置制冷部件70,可以通过制冷部件70对抽吸部件22抽吸上来的海水进行冷却,将冷却后的海水输送至蓄能罐21,使得进入蓄能罐21中的海水温度更低,当用于冷却时,能够优化对待冷却部件8的冷却效果。
参照图5所示,当该浮体基础1应用于风力发电机组时,通过设置制冷部件70,能够使得风力发电机组的超负荷能量通过制冷部件70冷却海水而进行冷却蓄能,经过冷却的海水在蓄能罐21内从罐底沿径向水温呈现逆温度梯度温度。
可选地,制冷部件70配置为根据预设温度和确定的通过制冷部件70的循环海水量对海水进行冷却。根据本实施例提供的浮体基础1,控制通过制冷部件70的循环海水量以及预设的冷却温度,从而通过冷却的海水对风力发电机组超负荷能量进行定量存储,进而满足一定的电网调频能力。
作为一种可选地实施方式,浮体基础1还包括旁路支路80,旁路支路80与制冷部件70并联,旁路支路80上设置有控制阀81,以控制旁路支路80的连通或者断开。
可选地,旁路支路80的一端可以与制冷部件70的进口71连接且另一端可以与制冷部件70的出口72连接实现与制冷部件70的并联。
本申请实施例提供的浮体基础1,通过设置旁路支路80和制冷部件70并联,使得该浮体基础1可以在蓄能状态和非蓄能状态之间切换运行。当旁路支路80上的控制阀81开启,制冷部件70关闭后,该浮体基础1运行至非蓄能状态,可直接利用自然状态下的海水与待冷却部件8热交换,实现对待冷却部件8的冷却。由于海洋是一个巨大的热沉,海水温度与环境温度存在一定温差,因此可充分利用热沉实现机组换热,进而实现节能,提升风力发电机组发电效率。
在一些可选地实施例中,换热器62包括进管621以及出管622,进管621的进口与各蓄能罐21连接,出管622的出口与制冷部件70的进口连接,以使得在换热器62内升温后的海水经制冷部件70制冷后回流至蓄能罐21。
本申请实施例提供的浮体基础1,通过使得换热器62的出管622与制冷部件70的进口71连接,使得与待冷却部件8进行热交换后的海水能够通过出管622流动至制冷部件70冷却后汇流至蓄能罐21被重新利用,无需抽吸部件22一直抽吸海水,能够达到节能效果。
在一些可选地实施例中,本申请实施例提供的浮体基础1,抽吸部件22包括过滤器221以及第二驱动器222,第二驱动器222连接于过滤器221以及蓄能罐21之间。
通过使得抽吸部件22包括过滤器221以及第二驱动器222,能够通过第二驱动器222提供海水向蓄能罐21运行的动力,并且过滤器221的设置能够对进入蓄能罐21的海水进行过滤,避免大颗粒杂质导致海水管路运行时造成堵塞。
可选地,第二驱动器222的数量可以为多个,多个第二驱动器222可以相互并联,当包括制冷部件70时,制冷部件70与蓄能罐21之间也可以连接第二驱动器222,保证海水的流通需求。
本申请实施例提供的浮体基础1,还可以包括系泊系统9,通过系泊系统9能够将浮体基础1与海床连接,提高浮体基础1的安全性能。
本申请实施例提供的风力发电机组,因包括上述各实施例提供的浮体基础1,能够保证对塔架2等部件的支撑需求,且能够通过移动调节件20在连接体13上的位置实现重心的调节,操作方便,稳定性以及安全性更高。同时,浮体基础2集成有蓄能作用,能够用于对风力发电机组其他部件的冷却,保证风力发电机组的冷却需求,降低成本,提高发电效益。
如图6所示,另一方面,本申请实施例还提供一种浮体基础1的控制方法,可以用于控制上述各实施例提供的浮体基础1,控制方法包括:
S100、获取支撑组件10相对于参考面的倾斜角度值,参考面为水平面或者与水平面呈预定角度的面;
S200、根据倾斜角度值确定调节件20沿所在连接体13待移动的目标位置;
S300、根据目标位置控制驱动件30驱动调节件20移动至目标位置,以调节支撑组件10的重心。
本申请实施例提供的控制方法,通过获取支撑组件10相对于参考面的倾斜角度值确定调节件20沿所在连接体13带移动的目标位置,然后根据目标位置控制驱动件30驱动调节件20移动至该目标位置,利于支撑组件10的重心的调节,使得浮体基础1整体能够始终处于稳定状态。
可选地,在步骤S100中,当浮体基础1包括倾角检测装置40时,可以通过各倾角检测装置40获取的倾角信息获得支撑组件10的倾斜角度值。
可选地,在步骤S200中,根据倾斜角度值确定调节件20沿所在连接体13待移动的目标位置可以包括:根据倾斜角度值确定待移动的调节件20、对应调节件20的移动方向以及移动距离。
如图7所示,又一方面,本申请实施例还提供一种上述的浮体基础1的控制装置,包括:
获取模块410,被配置为获取支撑组件10相对于参考面的倾斜角度值,参考面为水平面或者与水平面呈预定角度的面;
计算模块420,被配置为根据倾斜角度值确定调节件20沿所在连接体13待移动的目标位置;
调节模块430,被配置为根据目标位置控制驱动件30驱动调节件20移动至目标位置,以调节支撑组件10的重心。
本申请实施例提供的控制装置,通过获取支撑组件10相对于参考面的倾斜角度值确定调节件20沿所在连接体13带移动的目标位置,然后根据目标位置控制驱动件30驱动调节件20移动至该目标位置,利于支撑组件10的重心的调节,使得浮体基础1整体能够始终处于稳定状态。
再一方面,本申请还提供一种计算机可读存储介质,该计算机可读存储介质上存储有计算机程序指令,该计算机程序指令被处理器执行时可实现上述实施例中的浮体基础1的控制方法,且能达到相同的技术效果,为避免重复,这里不再赘述。其中,上述计算机可读存储介质可包括非暂态计算机可读存储介质,如只读存储器(Read-Only Memory,简称ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM)、磁碟或者光盘等,在此并不限定。
再一方面,本申请还提供一种计算机程序产品,该计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得电子设备执行上述实施例中的浮体基础1的控制方法。
虽然已经参考优选实施例对本申请进行了描述,但在不脱离本申请的范围的情况下,可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本申请并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (18)

1.一种浮体基础(1),用于风力发电机组,所述风力发电机组包括塔架(2),其特征在于,所述浮体基础(1)包括:
支撑组件(10),包括主漂浮体(11)、多个子漂浮体(12)以及对应每一个所述子漂浮体(12)设置的连接体(13),其中,多个所述子漂浮体(12)围绕所述主漂浮体(11)间隔分布,每个所述子漂浮体(12)通过对应的所述连接体(13)与所述主漂浮体(11)连接,所述主漂浮体(11)用于与所述塔架(2)连接;
调节件(20),至少一个所述子漂浮体(12)与所述主漂浮体(11)之间的所述连接体(13)上设置有所述调节件(20),所述调节件(20)与所述连接体(13)可移动连接并能够在所述子漂浮体(12)以及所述主漂浮体(11)之间往复移动;
驱动件(30),连接于所述调节件(20)并能够驱动所述调节件(20)相对所述连接体(13)移动。
2.根据权利要求1所述的浮体基础(1),其特征在于,各所述子漂浮体(12)与所述主漂浮体(11)之间的所述连接体(13)上分别设置有所述调节件(20)。
3.根据权利要求1所述的浮体基础(1),其特征在于,所述驱动件(30)包括引导轨(31)以及动力源(32),所述引导轨(31)设置于所述连接体(13),所述调节件(20)与所述引导轨(31)可移动连接,所述动力源(32)驱动所述调节件(20)相对所述连接体(13)移动。
4.根据权利要求1所述的浮体基础(1),其特征在于,所述浮体基础(1)还包括倾角检测装置(40)以及控制器,所述倾角检测装置(40)设置于所述支撑组件(10);
所述倾角检测装置(40)被配置为采集所述支撑组件(10)相对于参考面的倾斜角度值,所述参考面为水平面或者与所述水平面呈预定角度的面;
所述控制器被配置为根据所述倾斜角度值确定所述调节件(20)沿所在所述连接体(13)待移动的目标位置,并根据所述目标位置控制所述驱动件(30)驱动所述调节件(20)移动至所述目标位置,以调节所述支撑组件(10)的重心。
5.根据权利要求4所述的浮体基础(1),其特征在于,每个所述子漂浮体(12)上分别设置有所述倾角检测装置(40),或者,所述主漂浮体(11)以及至少一个所述子漂浮体(12)上设置有所述倾角检测装置(40)。
6.根据权利要求1所述的浮体基础(1),其特征在于,所述浮体基础(1)还包括加强杆(50),相邻两个所述子漂浮体(12)之间连接有所述加强杆(50)。
7.根据权利要求1至6任意一项所述的浮体基础(1),其特征在于,所述调节件(20)包括蓄能罐(21)以及抽吸部件(22),所述蓄能罐(21)具有容纳腔,所述抽吸部件(22)与所述容纳腔连通并能够向所述容纳腔内输送海水。
8.根据权利要求7所述的浮体基础(1),其特征在于,所述浮体基础(1)还包括冷却模块(60),所述冷却模块(60)包括第一驱动器(61)以及换热器(62),所述换热器(62)的进口与各所述蓄能罐(21)的出口连接,所述第一驱动器(61)驱动所述蓄能罐(21)中的海水流动至所述换热器(62),以与待冷却部件热交换。
9.根据权利要求8所述的浮体基础(1),其特征在于,所述冷却模块(60)还包括多个冷却支路(63),各所述冷却支路(63)分别与所述换热器(62)连接,每个所述冷却支路(63)能够与待冷却部件连接并将待冷却部件的冷媒引导至所述换热器(62)与所述海水热交换。
10.根据权利要求9所述的浮体基础(1),其特征在于,所述冷却支路(63)包括温度传感器(631)、流量计(632)中的至少一者。
11.根据权利要求7所述的浮体基础(1),其特征在于,所述浮体基础(1)还包括制冷部件(70),所述制冷部件(70)连接于所述蓄能
罐(21)与所述抽吸部件(22)之间,所述制冷部件(70)用于冷却所述抽吸部件(22)向所述蓄能罐(21)输送的所述海水。
12.根据权利要求11所述的浮体基础(1),其特征在于,所述浮体基础(1)还包括旁路支路(80),所述旁路支路(80)与所述制冷部件(70)并联,所述旁路支路(80)上设置有控制阀(81),以控制所述旁路支路(80)的连通或者断开。
13.根据权利要求11所述的浮体基础(1),其特征在于,换热器(62)包括进管(621)以及出管(622),所述进管(621)的进口与各所述蓄能罐(21)连接,所述出管(622)的出口与所述制冷部件(70)的进口连接,以使得在所述换热器(62)内升温后的所述海水经所述制冷部件(70)制冷后回流至所述蓄能罐(21)。
14.根据权利要求7所述的浮体基础(1),其特征在于,所述抽吸部件(22)包括过滤器(221)以及第二驱动器(222),所述第二驱动器(222)连接于所述过滤器(221)以及所述蓄能罐(21)之间。
15.一种风力发电机组,其特征在于,包括:
如权利要求1至14任意一项所述的浮体基础(1);
塔架(2),连接于所述主漂浮体(11)。
16.一种如权利要求1至14任意一项所述的浮体基础(1)的控制方法,其特征在于,包括:
获取所述支撑组件(10)相对于参考面的倾斜角度值,所述参考面为水平面或者与所述水平面呈预定角度的面;
根据所述倾斜角度值确定所述调节件(20)沿所在所述连接体(13)待移动的目标位置;
根据所述目标位置控制所述驱动件(30)驱动所述调节件(20)移动至所述目标位置,以调节所述支撑组件(10)的重心。
17.一种如权利要求1至14任意一项所述的浮体基础(1)的控制装置,其特征在于,包括:
获取模块(100),被配置为获取所述支撑组件(10)相对于参考面的倾斜角度值,所述参考面为水平面或者与所述水平面呈预定角度的面;
计算模块(200):被配置为根据所述倾斜角度值确定所述调节件(20)沿所在所述连接体(13)待移动的目标位置;
调节模块(300),被配置为根据所述目标位置控制所述驱动件(30)驱动所述调节件(20)移动至所述目标位置,以调节所述支撑组件(10)的重心。
18.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品中的指令由电子设备的处理器执行时,使得所述电子设备执行如权利要求16所述的浮体基础(1)的控制方法。
CN202210882260.0A 2022-07-26 2022-07-26 浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品 Active CN115355140B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210882260.0A CN115355140B (zh) 2022-07-26 2022-07-26 浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210882260.0A CN115355140B (zh) 2022-07-26 2022-07-26 浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115355140A CN115355140A (zh) 2022-11-18
CN115355140B true CN115355140B (zh) 2023-08-04

Family

ID=84032757

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210882260.0A Active CN115355140B (zh) 2022-07-26 2022-07-26 浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115355140B (zh)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117028155A (zh) * 2023-06-29 2023-11-10 金风科技股份有限公司 漂浮式风机浮体、风力发电机组以及控制方法
CN116928031A (zh) * 2023-06-30 2023-10-24 金风科技股份有限公司 风机基础、风力发电机组以及控制方法
CN117485503A (zh) * 2023-11-06 2024-02-02 中国华能集团清洁能源技术研究院有限公司 一种漂浮式风电浮体及其漂浮式风电浮体的平衡方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012201219A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Toda Constr Co Ltd 洋上風力発電設備の施工方法
CN109737014A (zh) * 2019-02-22 2019-05-10 上海勘测设计研究院有限公司 一种半潜漂浮式基座的平衡控制系统、以及风力发电机组
KR20190099812A (ko) * 2018-02-20 2019-08-28 두산중공업 주식회사 부유식 풍력 발전기 및 이의 제어방법
WO2021234601A1 (en) * 2020-05-20 2021-11-25 Seawind Ocean Technology Holding B.V. Floating platform for supporting offshore power generation structures and method for making said platform
CN215672545U (zh) * 2021-09-27 2022-01-28 广东金风科技有限公司 一种偏航系统和漂浮式海上风力发电机

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012201219A (ja) * 2011-03-25 2012-10-22 Toda Constr Co Ltd 洋上風力発電設備の施工方法
KR20190099812A (ko) * 2018-02-20 2019-08-28 두산중공업 주식회사 부유식 풍력 발전기 및 이의 제어방법
CN109737014A (zh) * 2019-02-22 2019-05-10 上海勘测设计研究院有限公司 一种半潜漂浮式基座的平衡控制系统、以及风力发电机组
WO2021234601A1 (en) * 2020-05-20 2021-11-25 Seawind Ocean Technology Holding B.V. Floating platform for supporting offshore power generation structures and method for making said platform
CN215672545U (zh) * 2021-09-27 2022-01-28 广东金风科技有限公司 一种偏航系统和漂浮式海上风力发电机

Also Published As

Publication number Publication date
CN115355140A (zh) 2022-11-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN115355140B (zh) 浮体基础、风力发电机组、控制方法、装置及产品
CN106837669B (zh) 海上风电波浪能平衡系统
RU2635737C2 (ru) Система аккумулирования тепловой энергии, содержащая комплексную холодильно-нагревательную установку, и способ использования такой системы
US10612512B2 (en) Energy storage and power generation system and method
TW200827544A (en) Wave energy converter
WO2011008482A2 (en) Low-drag hydro-pneumatic power cylinder and system
CN114645817B (zh) 多自由度波浪能浮子与半潜浮式风机耦合发电系统及方法
KR101080039B1 (ko) 풍력을 이용한 유압식 열변환장치와 물탱크 수질 정화장치가 결합된 하이브리드 시스템
CN202971047U (zh) 一种深海能源综合利用系统
US12162699B2 (en) Method for the regulation of an installation for the geological sequestration of carbon dioxide, suitable for renewable energy supply
EP2435666A2 (en) Hydroelectric in-pipe turbine uses
US20210404435A1 (en) Combined Pumped Hydro and Thermal Energy Storage
CN212838216U (zh) 一种弹簧式水下恒压空气储释能系统
CN111608866B (zh) 一种发电系统效率分析方法
CN204152569U (zh) 一种空气能发电系统
CN116181619B (zh) 一种基于压缩空气单元的双向储能发电系统及发电方法
CN111577574B (zh) 一种弹簧式水下恒压空气储释能系统
CN206668349U (zh) 适用于乡村以太阳能为能源二氧化碳循环发电的装备系统
CN111379678B (zh) 一种太阳能光热发电系统
CN116608092B (zh) 一种海上风力发电机组及储能系统
WO2014171837A1 (en) Thermal energy exchanger
CN220539777U (zh) 一种自控海水温差发电系统
CN222812210U (zh) 一种循环冷却水系统节能装置
CN102226599A (zh) 高压自然制冷设备
CN117365815A (zh) 一种循环水重复利用的水轮发电系统

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant