[發明專利]帶浮動地基的局部變槳距風力渦輪機

有效

• 申請號: 201310672312.2
• 申請日: 2013-12-11
• 公開（公告）號: CN103925151A
• 公開（公告）日: 2014-07-16
• 發明（設計）人: 邁克爾·弗里德里希;A·V·雷布斯多夫
• 申請（專利權）人: 遠景能源（江蘇）有限公司
• 主分類號: F03D1/06
• 分類號: F03D1/06;F03D7/02;B63B35/44
• 代理公司: 廣州新諾專利商標事務所有限公司 44100
• 代理人: 李德魁

1.一種風力渦輪機，包括：

‐風力渦輪機塔架（3），其具有頂部和底部；

‐機艙（4），所述機艙（4）設置在風力渦輪機塔架（3）頂部；

‐轉子輪轂（5），所述轉子輪轂（5）可轉動地安裝至機艙（4）；

‐一片或更多風力渦輪機葉片（6），所述風力渦輪機葉片（6）安裝至轉子輪轂（5），其中風力渦輪機葉片（6）構成旋轉平面；以及

‐浮動地基（2），所述浮動地基（2）具有上部（11），所述上部（11）安裝至風力渦輪機塔架（3）的底部，其中所述地基具有浮體（7），并設置為安裝在具有預定水深的離岸位置，

其特征在于：

‐所述風力渦輪機葉片（6）包括至少帶有第一氣動外形的內葉片部分（13）和帶有第二氣動外形的外葉片部分（14），其中內葉片部分（13）安裝至轉子輪轂（5），外葉片部分（14）通過至少一個槳距連接器（15）連接至內葉片部分（13），所述槳距連接器（15）在風速超過第一風速（W₁）時相對內葉片部分（13）調整外葉片部分（14）的槳距角。

2.根據權利要求1所述的風力渦輪機，其特征在于，所述內葉片部分（13）具有失速控制型氣動外形，且所述外葉片部分（14）具有槳距控制型氣動外形，其中兩個葉片部分（13、14）確定了作用在轉子輪轂（5）上的合推力值。

3.根據權利要求1或2所述的風力渦輪機，其特征在于，所述內葉片部分（13）從風力渦輪機葉片（6）的根端（16）延伸至槳距連接器（15）的一個位置，并且，所述外葉片部分（14）從風力渦輪機葉片（6）的尖端（17）延伸至槳距連接器（15）的所述位置，其中槳距連接器（15）位于相對于根端（16）的相對長度0.20±10%至0.80±10%之間處，優選為0.30±10%至0.70±10%之間處。

4.根據權利要求1‐3的任一權利要求所述的風力渦輪機，其特征在于，所述內葉片部分（13）的氣動外形確定第一表面面積，所述第一表面面積確定所述葉片部分的吸力側和壓力側，且所述外葉片部分（14）的氣動外形確定第二表面面積，所述第二表面面積確定所述葉片部分的吸力側和壓力側，其中第一表面面積對第二表面面積的比率在0.5至1.5±10%之間，優選為1±10%。

5.根據權利要求1‐4的任一權利要求所述的風力渦輪機，其特征在于，槳距控制系統設置為根據預設的功率輸出調節外葉片部分的槳距角。

6.根據權利要求1‐4的任一權利要求所述的風力渦輪機，其特征在于，作用在內葉片部分（13）的風速確定第一推力值，并且作用在外葉片部分（14）的風速確定第二推力值，其中槳距控制系統設置為通過調整外葉片部分（14）的槳距角，相對于第一推力值來調節第二推力值，使得合推力值保持在基本恒定值。

7.根據權利要求1‐6的任一權利要求所述的風力渦輪機，其特征在于，所述槳距控制系統電氣連接至少一個測量單元，所述測量單元用于測量風力渦輪機（1）相對其垂直位置的傾斜度，其中所述槳距控制系統設置為基于所測得的傾斜度調節外葉片部分（14）的槳距角。

8.根據權利要求1‐7的任一權利要求所述的風力渦輪機，其特征在于，所述第一風速（W₁）的平均值為10至14米/秒或更高。

9.一種控制風力渦輪機的方法，所述風力渦輪機包括一片或多片風力渦輪機葉片（6），所述葉片（6）安裝至轉子輪轂（5），所述輪轂（5）緊接著可轉動地安裝至機艙（4），所述機艙（4）設置在風力渦輪機塔架（3）的頂部，所述塔架（3）緊接著安裝至具有浮體（7）的浮動地基（2）上，其中風力渦輪機葉片（6）在平均風速大于第一風速（W1）時調整槳距角，其特征在于，如權利要求1‐8的任一權利要求所述，相對風力渦輪機葉片（6）的內葉片部分（13）調整風力渦輪機葉片（6）的外葉片部分（14）的槳距角。

10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，變槳距相對預設的功率輸出進行調節。

11.根據權利要求9所述的方法，其特征在于，所述內葉片部分（13）確定第一推力值，并且所述外葉片部分（14）確定第二推力值，其中變槳距相對第一推力值進行調節，使得合推力值保持在基本恒定值。

12.根據權利要求9‐11的任一權利要求所述的方法，其特征在于，在所述結構中設置至少一個測量單元測量風力渦輪機（1）的傾斜度，其中基于所測得的傾斜度對外葉片部分（14）進行變槳距調節。