阅读说明：本技术 一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台 (Floating platform combining wind energy and dot-matrix wave energy power generation ) 是由 霍仕环 邹荔兵 刘凡鹰 于 2021-01-29 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台,包括漂浮式风力发电机组和波浪能发电装置,所述漂浮式风力发电机组包括漂浮式基础,所述波浪能发电装置包括波浪能吸收单元、摆动支撑结构、框架支撑结构和发电主机,所述波浪能吸收单元通过摆动支撑结构与框架支撑结构连接,所述框架支撑结构和发电主机均安装于漂浮式基础,所述波浪能吸收单元通过传动机构与发电主机连接。本发明在风载荷作用下,浮式平台产生垂荡运动,增大波浪能发电装置的运动幅度,与海水耦合作用下,可以有效提高波浪能发电装置的发电量；波浪能发电装置会为浮式平台提供一定阻尼,有利于增强浮式平台的在风浪联合作用下的稳定性。(The invention discloses a floating platform for generating electricity by combining wind energy and dot matrix wave energy, which comprises a floating wind generating set and a wave energy generating device, wherein the floating wind generating set comprises a floating foundation, the wave energy generating device comprises a wave energy absorbing unit, a swinging supporting structure, a frame supporting structure and a generating host, the wave energy absorbing unit is connected with the frame supporting structure through the swinging supporting structure, the frame supporting structure and the generating host are both arranged on the floating foundation, and the wave energy absorbing unit is connected with the generating host through a transmission mechanism. Under the action of wind load, the floating platform generates heaving motion, the motion amplitude of the wave energy power generation device is increased, and the generated energy of the wave energy power generation device can be effectively improved under the coupling action of the floating platform and seawater; the wave energy power generation device can provide certain damping for the floating platform, and is beneficial to enhancing the stability of the floating platform under the combined action of wind and waves.)

一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台

技术领域

本发明涉及海上风力发电机组的技术领域，尤其涉及一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台。

背景技术

一种安装有双风轮风力发电机组的漂浮式海上平台，风力发电机组采用被动偏航系统自动对风，其塔架结构具有翼型截面，同时需要在塔顶连接钢绞线拉索增强稳定性。为了充分利用海洋能源，增加点阵式波浪能发电装置结构的联合布置形式。

现有技术中的风力发电机组结构是单风轮主动偏航系统，未与其他能源形式进行联合。传统风力发电机组为上风向机组，浮动式平台为多点锚固平台，与波浪能的联合发电尚处于研究阶段。

发明内容

本发明的目的是为了克服以上现有技术存在的不足，提供了一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台，包括漂浮式风力发电机组和波浪能发电装置，所述漂浮式风力发电机组包括漂浮式基础，所述波浪能发电装置包括波浪能吸收单元、摆动支撑结构、框架支撑结构和发电主机，所述波浪能吸收单元通过摆动支撑结构与框架支撑结构连接，所述框架支撑结构和发电主机均安装于漂浮式基础，所述波浪能吸收单元通过传动机构与发电主机连接。

更优的选择，所述漂浮式风力发电机组还包括塔架，所述框架支撑结构和发电主机均安装于塔架，所述波浪能吸收单元通过摆动支撑结构与框架支撑结构连接，所述波浪能吸收单元通过传动机构与发电主机连接。

更优的选择，所述漂浮式风力发电机组包括风力发电机、漂浮式基础和塔架，所述风力发电机通过塔架安装漂浮式基础，所述框架支撑结构安装于漂浮式基础的外表面，所述发电主机安装于漂浮式基础的内腔。

更优的选择，相邻的两个所述风力发电机之间通过张拉单元连接。

更优的选择，所述张拉单元包括钢绞线或者尼龙绳。

更优的选择，所述风力发电机通过张拉单元与漂浮式基础连接。

更优的选择，所述张拉单元包括钢绞线或者尼龙绳。

更优的选择，所述漂浮式基础包括多个基础臂和多个风向浮筒，多个所述基础臂的一端相互连接形成中心处，所述塔架安装于中心处，所述风向浮筒安装于所述基础臂的另一端，所述框架支撑结构安装于风向浮筒的外表面，所述发电主机安装于风向浮筒的内腔。

更优的选择，还包括单点锚泊系统，所述单点锚泊系统安装于漂浮式基础的底部。

本发明相对现有技术具有以下优点及有益效果：

1、本发明通过漂浮式风力发电机组和波浪能发电装置，风载荷作用下，浮式平台产生垂荡运动，增大波浪能发电装置的运动幅度，与海水耦合作用下，可以有效提高波浪能发电装置的发电量；波浪能发电装置会为浮式平台提供一定阻尼，有利于增强浮式平台的在风浪联合作用下的稳定性；风能与波浪能共用一套升压整流及电力输送系统，有效降低开发成本。

2、本发明通过波浪能发电装置安装在塔架，增加波浪能发电装置的发电量，更有利于强浮式平台的在风浪联合作用下的稳定性。

3、本发明通过单点锚泊系统，实现结构简单，充分利用浮式平台原有结构，共用单点锚泊系统，大大降低波浪能发电装置建造成本。

附图说明

图1是本发明一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台的示意图；

图2是本发明一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台的正视图；

图3是本发明一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台的点阵式波浪能发电装置示意图；

附图中各部件的标记：1、漂浮式风力发电机组；11、风力发电机；12、塔架；13、张拉单元；14、漂浮式基础；141、风向浮筒；142、基础臂；143、中心处；15、单点锚泊系统；2、点阵式波浪能发电装置；21、波浪能吸收单元；22、摆动支撑结构；23、框架支撑结构；24、发电主机。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的发明目的作进一步详细地描述,实施例不能在此一一赘述,但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。

一种联合风能和点阵式波浪能发电的浮式平台，包括漂浮式风力发电机组1和点阵式波浪能发电装置2，漂浮式风力发电机组1包括漂浮式基础14和塔架12，点阵式波浪能发电装置2包括波浪能吸收单元21、摆动支撑结构22、框架支撑结构23和发电主机24，波浪能吸收单元21通过摆动支撑结构22与框架支撑结构23连接，框架支撑结构23分别安装于漂浮式基础14的风向浮筒141的外表面和塔架12的外表面，发电主机24分别安装在风向浮筒141的内腔(包括一个上风向浮筒141和两个下风向浮筒141)和塔架12的内腔，波浪能吸收单元21通过传动机构与发电主机24连接。

波浪能吸收单元21用于波浪能转换为机械能；摆动支撑结构22起到支架的作用，用于连接波浪能吸收单元21和框架支撑结构23；框架支撑结构23的主要作用是用于将波浪能吸收单元21安装在风向浮筒141上；传动机构是将波浪能转换为机械能，并将机械能传递给发电主机24；发电主机24的主要作用是将机械能转换为电能。

点阵式波浪能发电装置2可以采用振荡水柱式或振荡浮子式，多个波浪能吸收单元21围绕地布置风向浮筒141或塔架12的底端，依据波浪能吸收单元21的结构尺寸确定其数量，形成阵列。波浪能吸收单元21可以随波浪上下摆动，波浪能吸收单元21通过传动机构带动发电主机24发电。点阵式波浪能发电装置2位于海平面上吸收波浪能从而产生电能，点阵式波浪能发电装置2产生的电能与漂浮式风力发电机组1产生的电能采用电缆汇集到一起，电能经由漂浮式基础14的内部到达上风向浮筒141，此上风向浮筒141内部有高压滑环和配电设备，电能再由海缆送出。

漂浮式风力发电机组1包括两个风力发电机11、漂浮式基础14、塔架12和单点锚泊系统15，漂浮式基础14为Y型漂浮式基础14，其包括三个放射式的基础臂142、一个上风向浮筒141和两个下风向浮筒141，三个基础臂142的一端相互连接形成中心处，塔架12安装于Y型漂浮式基础14的中心处，一个上风向浮筒141和两个下风向浮筒141分别安装在三个基础臂142的另一端。塔架12为Y型塔架12，两个风力发电机11分别安装在Y型塔架12的两个顶端上，两个风力发电机11之间采用张拉单元13连接。两个风机发电机也通过张拉单元13与Y型漂浮式基础14的三个基础臂142连接，上述的张拉单元13为钢绞线或者尼龙绳。Y型塔架12的翼型截面塔架12斜向布置，通过斜拉钢绞线或者尼龙绳保证稳定性。在Y型漂浮式基础14的底部安装有一个单点锚泊系统15。

漂浮式基础14的主要作用是让漂浮式风力发电机组1和点阵式波浪能发电装置2提供浮力；塔架12是用于支撑两个风力发电机11。风向浮筒141的主要作用是为漂浮式基础14提供浮力，单点锚泊系统15用于给整个浮式平台固定位置，基础臂142起到支架的作用。

上述具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明进行限定，其他的任何未背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。