具有浮动地基和位置调节的风力涡轮机控制系统及其方法与流程

文档序号:12286137阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种风力涡轮机结构,其包括:

-具有顶端和底部的风力涡轮机塔架,

-设置在风力涡轮机塔架顶端的机舱,

-可转动地安装至机舱的转子轮毂,

-一片或多片可变桨距风力涡轮机叶片,其具有尖端和安装至转子轮毂的叶根,

-浮动地基,其具有安装至风力涡轮机塔架底部的上部,其中地基包括用于安装在海上位置的浮体,以及

-具有多条悬链锚泊线的锚泊系统,锚泊系统连接至地基以及至少一个置于海床上的锚,

-其中风力涡轮机结构包括至少一个至少连接至变桨距系统的控制单元,所述变桨距系统用于改变风力涡轮机叶片的桨距,

其特征在于

-至少一个测量单元,连接至控制单元,并用于沿水平面上的至少一根轴测量风力涡轮机结构的轴向运动,控制单元用于相对于预设位置,确定风力涡轮机结构的相对运动,以及

-控制单元还用于根据相对运动,通过调整作用在转子上的推力,在水平面内移动风力涡轮机结构,以抑制锚泊系统的振动。

2.根据权利要求1所述的风力涡轮机,其特征在于,控制单元用于在第一方向和第二方向上确定相对运动。

3.根据权利要求1或2所述的风力涡轮机,其特征在于,控制单元用于将相对运动与至少一个阈值进行比较,其中如果相对运动超过所述阈值,控制单元用于调整作用在转子上的推力。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的风力涡轮机,其特征在于,控制单元用于根据相对运动确定最佳桨距角。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的风力涡轮机,其特征在于,控制单元还连接至偏航系统,用于相对风力涡轮机塔架偏航机舱和转子,其中控制单元用于根据相对运动确定最佳偏航角。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的风力涡轮机,其特征在于,所述测量单元相对于锚泊系统布置,并且控制单元还用于确定至少:

-至少一条锚泊线的张力,

-所述至少一条锚泊线的角度,或

-所述至少一条锚泊线的弹性回复,例如相对运动。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的风力涡轮机,其特征在于,所述测量单元相对于风力涡轮机结构布置,用于测量风力涡轮机结构的位置,例如全球位置或本地位置。

8.根据权利要求1-7中任一项所述的风力涡轮机,其特征在于,至少一片风力涡轮机叶片包括具有第一空气动力学型面的内叶片部分以及具有第二空气动力学型面的外叶片部分,其中变桨距系统置于两个叶片部分之间,在风速超过第一风速时,其用于相对于内叶片部分改变外叶片部分的桨距。

9.一种控制例如根据权利要求1-8中任一项所述的风力涡轮机结构的方法,其中所述方法包括下列步骤:

-在平均风速高于第一风速时,改变风力涡轮机叶片的桨距使其进入桨距角,

-至少相对于水平面的预设位置,移动风力涡轮机结构,

其特征在于

-在水平面测量风力涡轮机结构的轴向运动,

-确定风力涡轮机结构的相对运动,并且

-其中移动风力涡轮机结构的步骤包括,根据相对运动调节作用在风力涡轮机结构的转子上的推力,以抑制锚泊系统的振动。

10.根据权利要求9所述的方法,其特征在于,确定相对运动的步骤包括在第一方向和第二方向上确定相对运动。

11.根据权利要求10所述的方法,其特征在于,相对运动与至少一个阈值进行比较,并且如果超过阈值,则调节转子上的推力。

12.根据权利要求9-11中任一项所述的方法,其特征在于,风力涡轮机叶片的至少一部分根据相对运动变桨距至最佳桨距角,并且/或者机舱根据相对运动偏航至最佳偏航角。

13.根据权利要求9-12中任一项所述的方法,其特征在于,测量轴向运动的步骤至少包括:

-测量至少一根锚泊线的张力,

-测量所述至少一根锚泊线的角度,或者

-测量所述至少一根锚泊线的弹性回复,例如相对运动。

14.根据权利要求9-13中任一项所述的方法,其特征在于,风力涡轮机结构借助包括多条悬链锚泊线的锚泊系统锚定至海床上,其中一个或多个元件,例如配重元件,设置在锚泊系统上,以减少锚泊系统至少一部分的运动。

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