本发明涉及海上漂浮式风电系泊，尤其是涉及一种可调节系泊张力的风机系泊系统。
背景技术：
1、随着海上风电工程技术的发展，海上风力发电逐渐显示出良好的经济效益。全球重要海洋国家均加大了对海上风电行业的投入，开展了大量的海上风电开发。目前近海的风场已经得到了较为充分的开发，未来深远海风电开发将成为各国海上风电开发的重点工作。由于工程技术的限制，目前深远海风电开发成本仍然较高，无法满足商业开发的需要。因此寻找成本更加优化的漂浮式风机方案是当前国际海上风电行业的热点研究方向。
2、海上漂浮式风机系泊系统一般包括风机、浮式基础和系泊结构组成，在风、水流及波浪的作用下浮式基础会产生一定的运动，需要通过系泊系统将其固定在一定的作业区域内而不至于被风浪流带走。目前，海上漂浮式风机大多采用分布式多点系泊的系泊结构，包括纯锚链悬链式系泊或由钢丝绳或聚酯缆组成的张紧式系泊，无论选取何种系泊方式都面临着成本较高的问题。一方面是系泊缆绳的张力较大，随着漂浮式风机逐渐走向深远海，随着水深的增大，海洋环境条件趋于恶劣，系泊缆绳所承受的张力将急剧增大，因此系泊缆尺寸级别将成倍数的增大；另一方面是系泊缆绳的总长度较大、使用率较低，多点系泊的漂浮式风机往往只有迎着风浪流载荷作用方向一侧的部分系泊缆起作用，背对着风浪流载荷作用方向一侧的系泊缆并不能起作用，这就导致漂浮式风机多点系泊系统的系泊缆的实际使用率较低。目前漂浮式风机所面临的无法形成商业化项目的主要原因就是成本较高，因此如何有效的解决系泊系统成本较高的问题，是实现漂浮式风机批量化生产的关键。
3、目前常见的解决方式为恒张力绞车或恒张力装置，其能够保证浮式风机在恶劣环境条件的作用下仍具备较小的系泊力，其作用原理为，随着环境条件的变化，风浪流等环境作用力增大或减小时，通过绞车等装置实现对系泊缆的放松和收紧，从而实现恒张力的功能，确保浮式风机在海上的安全作业。但恒张力绞车或恒张力装置的费用及安装成本往往较高，整体结构相对复杂和繁琐。并且现有的恒张力绞车或装置并不能解决系泊系统的系泊缆实际使用率较低、总长度较大的问题，反而需要在绞车中储备额外长度的系泊缆，造成系泊缆总长度增加，导致成本增大。
技术实现思路
1、本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种可调节系泊张力的风机系泊系统，减小风浪流作用下系泊张力，减少系泊缆所需长度。
2、本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种可调节系泊张力的风机系泊系统，包括风机、浮式基础、多个系泊缆和多个锚固件，所述风机设于所述浮式基础上，所述浮式基础上设有多个滚轮，所述系泊缆的一端与一个所述锚固件连接，所述系泊缆的另一端穿过所述浮式基础与另一个所述锚固件连接，所述系泊缆与所述滚轮的圆周面抵接。
4、在其中一个实施例中，所述浮式基础上设有多个缆绳锁紧件，所述系泊缆穿过所述缆绳锁紧件，所述缆绳锁紧件具有锁紧状态和放松状态，当所述缆绳锁紧件处于锁紧状态，所述系泊缆与所述浮式基础相对静止，当所述缆绳锁紧件处于放松状态，所述系泊缆与所述浮式基础可相对移动。
5、在其中一个实施例中，每个所述系泊缆上均设有两个张力监测器，两个所述张力监测器分别位于所述缆绳锁紧件两侧，用于检测所述系泊缆位于所述缆绳锁紧件两侧的系泊张力。
6、在其中一个实施例中，所述系泊系统包括控制器，所述控制器分别与所述缆绳锁紧件、所述张力监测器电连接，用于根据所述张力监测器的检测结果控制所述缆绳锁紧件的状态。
7、在其中一个实施例中，所述控制器的控制方法如下：
8、预设所述系泊缆的张力临界值；
9、当两个所述张力监测器检测结果的绝对差值大于等于所述张力临界值，控制所述缆绳锁紧件处于放松状态；
10、当两个所述张力监测器检测结果的绝对差值小于所述张力临界值，控制所述缆绳锁紧件处于锁紧状态。
11、在其中一个实施例中，所述浮式基础上设有密封舱，所述缆绳锁紧件和所述张力监测器均位于所述密封舱内，所述系泊缆穿过所述密封舱。
12、在其中一个实施例中，所述密封舱的中心位于所述浮式基础的中心轴线上。
13、在其中一个实施例中，每个所述系泊缆上设有两个所述缆绳锁紧件，两个所述缆绳锁紧件相对于所述密封舱的中心对称布置。
14、在其中一个实施例中，多个所述滚轮分布在以所述浮式基础的水平中心为圆心的圆周上，每个所述系泊缆穿过两个所述滚轮，两个所述滚轮相对于所述圆心对称布置。
15、在其中一个实施例中，所述系泊缆设有3根，相邻两根所述系泊缆之间的夹角为60°。
16、与现有技术相比，本发明具有如下优点：
17、1、该风机系泊系统将风机设置在浮式基础上，并通过系泊缆连接浮式基础和锚固件，将风机固定在一定的作业区域内而不至于被风浪流带走；由于浮式基础上设有滚轮，且系泊缆穿过滚轮与两个锚固件连接，因此当风机受到外力作用时，浮式基础能够带着风机沿系泊缆迎着风向移动，使得浮式基础两侧的系泊缆长度不一样，进而调节浮式基础两侧系泊缆的系泊张力，有效减小外力作用下系泊缆的系泊张力，减少应对外力作用所需的备用系泊缆长度，从而降低成本。
18、2、浮式基础上设有缆绳锁紧件，缆绳锁紧件具有锁紧状态和放松状态，当风浪作用不大时，可调节缆绳锁紧件处于锁紧状态，此时浮式基础不能沿系泊缆移动，用于保证风机的稳定性，当风浪作用大时，可调节缆绳锁紧件处于放松状态，浮式基础可沿系泊缆移动，调节浮式基础两侧系泊缆上的系泊张力，因此缆绳锁紧件能在保证风机的稳定性基础上调节系泊缆的系泊张力。
19、3、进一步地，系泊缆上设置张力监测器与缆绳锁紧件配合，因此操作人员不仅可以根据风浪作用力调节缆绳锁紧件的状态，也可以通过张力监测器监测到的系泊张力大小调节缆绳锁紧件的状态，即当系泊张力超过缆绳锁紧件的承载力时，再调节缆绳锁紧件的状态，有利于提高调节缆绳锁紧件的准确性，保证浮式基础的稳定性。
20、4、风机系泊系统通过设置控制器连接张力监测器、缆绳锁紧件，为控制器设置控制条件和控制程序，从而根据张力监测器的检测结果实现对缆绳锁紧件的自动化控制，有利于提高浮式基础的稳定性，延长系泊缆的使用寿命。
21、5、浮式基础上设有密封舱，用于供系泊缆连接浮式基础，从而限制浮式基础与系泊缆的移动路径，并且实现了缆绳锁紧件和所述张力监测器的防水密封，有效延长缆绳锁紧件和所述张力监测器的使用寿命，并提高浮式基础移动的稳定性。
22、6、3根系泊缆沿着以浮式基础的水平中心为圆心均匀分布，因此浮式基础在受到不同方向的风浪作用力时，均可以产生沿系泊缆的移动，从而实现对不同方向的系泊张力的调节。
1.一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，包括风机(10)、浮式基础(20)、多个系泊缆(30)和多个锚固件(40)，所述风机(10)设于所述浮式基础(20)上，所述浮式基础(20)上设有多个滚轮(23)，所述系泊缆(30)的一端与一个所述锚固件(40)连接，所述系泊缆(30)的另一端穿过所述浮式基础(20)与另一个所述锚固件(40)连接，所述系泊缆(30)与所述滚轮(23)的圆周面抵接。
2.根据权利要求1所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，所述浮式基础(20)上设有多个缆绳锁紧件(21)，所述系泊缆(30)穿过所述缆绳锁紧件(21)，所述缆绳锁紧件(21)具有锁紧状态和放松状态，当所述缆绳锁紧件(21)处于锁紧状态，所述系泊缆(30)与所述浮式基础(20)相对静止，当所述缆绳锁紧件(21)处于放松状态，所述系泊缆(30)与所述浮式基础(20)可相对移动。
3.根据权利要求2所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，每个所述系泊缆(30)上均设有两个张力监测器(22)，两个所述张力监测器(22)分别位于所述缆绳锁紧件(21)两侧，用于检测所述系泊缆(30)位于所述缆绳锁紧件(21)两侧的系泊张力。
4.根据权利要求3所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，所述系泊系统包括控制器，所述控制器分别与所述缆绳锁紧件(21)、所述张力监测器(22)电连接，用于根据所述张力监测器(22)的检测结果控制所述缆绳锁紧件(21)的状态。
5.根据权利要求4所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，所述控制器的控制方法如下：
6.根据权利要求3所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，所述浮式基础(20)上设有密封舱(50)，所述缆绳锁紧件(21)和所述张力监测器(22)均位于所述密封舱(50)内，所述系泊缆(30)穿过所述密封舱(50)。
7.根据权利要求6所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，所述密封舱(50)的中心位于所述浮式基础(20)的中心轴线上。
8.根据权利要求6所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，每个所述系泊缆(30)上设有两个所述缆绳锁紧件(21)，两个所述缆绳锁紧件(21)相对于所述密封舱(50)的中心对称布置。
9.根据权利要求1所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，多个所述滚轮(23)分布在以所述浮式基础(20)的水平中心为圆心的圆周上，每个所述系泊缆(30)穿过两个所述滚轮(23)，两个所述滚轮(23)相对于所述圆心对称布置。
10.根据权利要求9所述的一种可调节系泊张力的风机系泊系统，其特征在于，所述系泊缆(30)设有3根，相邻两根所述系泊缆(30)之间的夹角为60°。
