本技術(shù)涉及半潛式換流站，具體為一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站。

背景技術(shù)：

1、在海洋能源開(kāi)發(fā)和利用的早期階段，人們開(kāi)始探索在深遠(yuǎn)海環(huán)境中建立電能轉(zhuǎn)換和傳輸設(shè)施的可能性。隨著技術(shù)的發(fā)展和海洋工程經(jīng)驗(yàn)的積累，深遠(yuǎn)海半潛式換流站的概念逐漸形成，旨在解決深遠(yuǎn)海環(huán)境中電能轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)碾y題。隨著海洋工程技術(shù)和電力電子技術(shù)的不斷進(jìn)步，半潛式換流站的技術(shù)研究取得了顯著進(jìn)展，半潛式換流站作為一種創(chuàng)新的海洋能源轉(zhuǎn)換與傳輸設(shè)施，其設(shè)計(jì)充分考慮了深遠(yuǎn)海環(huán)境的特殊性。它采用半潛式結(jié)構(gòu)，既能在海上穩(wěn)定工作，又能有效應(yīng)對(duì)風(fēng)浪等自然環(huán)境的挑戰(zhàn),同時(shí)，換流站內(nèi)部集成了先進(jìn)的電力電子技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了高效、穩(wěn)定的電能轉(zhuǎn)換和傳輸。

2、盡管半潛式換流站具有諸多優(yōu)勢(shì)，但在實(shí)際應(yīng)用中仍然面臨一些挑戰(zhàn)，在深海中進(jìn)行作業(yè)時(shí)給換流站的穩(wěn)定性和安全性帶來(lái)了巨大考驗(yàn)，通常半潛式平臺(tái)多為拖曳式，其自身沒(méi)有動(dòng)力，通過(guò)拖船拖曳行進(jìn)，到達(dá)作業(yè)海域后，通過(guò)多根錨鏈系泊在該海域的海床上完成自身的固定，由于其自身沒(méi)有動(dòng)力，在遇到惡劣海況時(shí)難以保證自身的定位精度，從而影響到與其他設(shè)施的對(duì)接和協(xié)作，降低工作效率，甚至可能影響內(nèi)部的電力電子設(shè)備的正常運(yùn)行從而引發(fā)安全事故。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、（一）解決的技術(shù)問(wèn)題：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，具備定位精準(zhǔn)，平臺(tái)穩(wěn)定，作業(yè)效率高，制造成本低的優(yōu)點(diǎn)，解決了無(wú)動(dòng)力平臺(tái)定位不準(zhǔn)，安全性不高，制造成本高的問(wèn)題。

2、（二）技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述定位精準(zhǔn)，平臺(tái)穩(wěn)定，作業(yè)效率高的目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，包括上部平臺(tái)，換流站部分，立柱，浮箱，動(dòng)力部分，系泊部分和壓載部分，所述上部平臺(tái)上有軌道，所述換流站部分和所述上部平臺(tái)之間通過(guò)軌道連接，所述系泊部分包括抓力錨，重力錨，抓力錨鏈艙和重力錨鏈艙，所述壓載部分包括水密艙和高壓氣艙，所述立柱和浮箱之間采用固定連接，所述動(dòng)力部分包括動(dòng)力艙和全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器，所述重力錨和重力錨鏈艙安裝在所述浮箱中部，所述抓力錨和抓力錨鏈艙安裝在立柱下部，所述水密艙設(shè)置在立柱內(nèi)側(cè)、浮箱的中部和兩側(cè)，所述動(dòng)力艙設(shè)置在浮箱兩側(cè)的底部。

3、優(yōu)選的，所述立柱橫截面呈八邊形。

4、優(yōu)選的，所述上部平臺(tái)外側(cè)固定連接有控制室。

5、優(yōu)選的，所述立柱中部有貫穿的人員通道。

6、優(yōu)選的，所述抓力錨展開(kāi)方向呈環(huán)形，均勻分布在立柱外側(cè)。

7、優(yōu)選的，所述重力錨鏈艙和所述抓力錨鏈艙與所述高壓氣艙之間通過(guò)管道連接。

8、優(yōu)選的，所述上部平臺(tái)兩側(cè)的立柱之間采用固定管道連接。

9、（三）有益效果：與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供了一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，具備以下有益效果：

10、1、該新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，將半潛式平臺(tái)和上部換流站的功能結(jié)構(gòu)相區(qū)分開(kāi)，系泊部分，壓載部分和動(dòng)力部分全部位于立柱和底部的浮箱中，即半潛式平臺(tái)無(wú)需上部結(jié)構(gòu)即可實(shí)現(xiàn)自航行和自穩(wěn)定，在上部平臺(tái)的頂部安裝有軌道，換流站部分和人員生活部分所需要的艙室通過(guò)軌道連接并固定在上部平臺(tái)上方，實(shí)現(xiàn)了整體的模塊化搭建，大大縮短了整體項(xiàng)目的建設(shè)周期，避免了因長(zhǎng)時(shí)間施工而可能產(chǎn)生的成本增加和潛在風(fēng)險(xiǎn)，同時(shí)還提升了整個(gè)換流站的可靠性和可維護(hù)性，單一模塊的損壞可以迅速進(jìn)行維修和更換，而無(wú)需影響整個(gè)換流站的運(yùn)行，降低了因故障導(dǎo)致的停電風(fēng)險(xiǎn)。

11、2、該新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，通過(guò)抓力錨和重力錨的相互配合，在半潛式平臺(tái)到達(dá)工作海域后，浮箱底部的重力錨釋放，通過(guò)自身的重量將錨體壓在海床上，防止其在水流和風(fēng)力的作用下發(fā)生位移，隨后釋放立柱上的抓力錨，抓力錨向兩側(cè)伸開(kāi)并埋入海床中，重力錨主要受豎直拉力作用，維持縱向位移不出現(xiàn)較大偏差，抓力錨受橫向拉力作用，在平臺(tái)四周都設(shè)置有抓力錨，保證平臺(tái)在海浪影響下不會(huì)有大的橫向位移，在浮箱底部前后有全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器，在傳感器和控制器的作用下，全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器可以為半潛式平臺(tái)實(shí)時(shí)提供所需的推力和轉(zhuǎn)矩，進(jìn)一步保證了半潛式平臺(tái)在工作時(shí)的穩(wěn)定。

12、3、該新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，浮箱上部設(shè)置有高壓氣艙，下部有分隔式的水密艙，在航行模式時(shí)，高壓氣艙向水密艙內(nèi)注入高壓氣體，將水密艙內(nèi)的水排出，半潛式平臺(tái)此時(shí)吃水較淺，在全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器的作用下可以自航至指定位置，當(dāng)平臺(tái)抵達(dá)預(yù)定位置時(shí)，此時(shí)水密艙內(nèi)注入大量海水，將浮箱底部的第二錨鏈艙開(kāi)始動(dòng)作，重力錨從浮箱中落下，兩個(gè)同步動(dòng)作帶來(lái)的是浮箱的浮力下降，平臺(tái)沉入水中至工作深度，此時(shí)浮箱完全沉入水中，極大降低了海浪和海風(fēng)等自然條件對(duì)平臺(tái)的影響，高壓氣艙同時(shí)還和抓力錨鏈艙和重力錨鏈艙進(jìn)行連接并為這兩個(gè)艙室進(jìn)行供氣，在航行和工作狀態(tài)下，錨鏈艙除錨鏈的出口之外其艙室處于密封狀態(tài)，當(dāng)錨鏈艙位于水線以下時(shí)，錨鏈艙可能會(huì)有被海水完全淹沒(méi)的風(fēng)險(xiǎn)，這可能會(huì)對(duì)內(nèi)部的電器設(shè)備造成損害，也會(huì)加劇海水對(duì)內(nèi)部的侵蝕，通過(guò)高壓氣艙向錨鏈艙供氣，大氣壓強(qiáng)可將海水通過(guò)錨鏈出口壓出艙室，保證了內(nèi)部設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，為設(shè)備長(zhǎng)期可靠運(yùn)行和人員檢修提供了便利。

技術(shù)特征：

1.一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，包括上部平臺(tái)(1)，換流站部分(3)，立柱(5)，浮箱(7)，動(dòng)力部分，系泊部分和壓載部分，其特征在于：所述上部平臺(tái)(1)上有軌道(2)，所述換流站部分(3)和所述上部平臺(tái)(1)之間通過(guò)軌道(2)連接，所述系泊部分包括抓力錨(6)，重力錨(8)，抓力錨鏈艙(13)和重力錨鏈艙(15)，所述壓載部分包括水密艙(14)和高壓氣艙(12)，所述立柱(5)和浮箱(7)之間采用固定連接，所述動(dòng)力部分包括動(dòng)力艙(16)和全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器(9)，所述重力錨(8)和重力錨鏈艙(15)安裝在所述浮箱(7)中部，所述抓力錨(6)和抓力錨鏈艙(13)安裝在立柱(5)下部，所述水密艙(14)設(shè)置在立柱(5)內(nèi)側(cè)、浮箱(7)的中部和兩側(cè)，所述動(dòng)力艙(16)設(shè)置在浮箱(7)兩側(cè)的底部。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，其特征在于：所述立柱(5)橫截面呈八邊形。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，其特征在于：所述上部平臺(tái)(1)外側(cè)固定連接有控制室(4)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，其特征在于：所述立柱(5)中部有貫穿的人員通道(11)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，其特征在于：所述抓力錨(6)展開(kāi)方向呈環(huán)形，均勻分布在立柱(5)外側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，其特征在于：所述重力錨鏈艙(15)和所述抓力錨鏈艙(13)與所述高壓氣艙(12)之間通過(guò)管道連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，其特征在于：所述上部平臺(tái)(1)兩側(cè)的立柱(5)之間通過(guò)固定管道(10)連接。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及半潛式換流站技術(shù)領(lǐng)域，且公開(kāi)了一種新型深遠(yuǎn)海半潛式換流站，包括換流站部分，上部平臺(tái)，系泊部分和壓載部分，所述換流站部分和所述上部平臺(tái)之間通過(guò)軌道連接，所述壓載部分包括水密艙和高壓氣艙，所述立柱和浮箱之間采用固定連接，所述動(dòng)力部分包括動(dòng)力艙和全回轉(zhuǎn)推進(jìn)器，所述重力錨和重力錨鏈艙安裝在所述浮箱中部，所述抓力錨和抓力錨鏈艙安裝在立柱下部，所述高壓氣艙和錨鏈艙之間通過(guò)管道連接，上部模塊化的設(shè)計(jì)使得整體建造周期縮短，也增強(qiáng)了換流站的可維護(hù)性和可靠性，該平臺(tái)還具有自航能力無(wú)需拖船輔助，錨鏈艙內(nèi)通有高壓空氣，在水下也不會(huì)進(jìn)水，人員可隨時(shí)進(jìn)入維護(hù)，提高了設(shè)備的使用壽命。

技術(shù)研發(fā)人員：黃柳生,陶立,陳杰,李大隆,劉建軍,朱小玲
受保護(hù)的技術(shù)使用者：海南利策新能科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：20240523
技術(shù)公布日：2024/12/19