[發明專利]用于浮式風力渦輪機結構的控制系統

有效

• 申請號: 201680091223.0
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN110192028B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 費恩·貢納爾·尼耳森;比約恩·斯科拉
• 申請（專利權）人: 海文德股份公司
• 主分類號: F03D13/25
• 分類號: F03D13/25;B63B21/50;B63B35/44;F03D7/02;F03D7/04;G05D1/00
• 代理公司: 北京市磐華律師事務所 11336
• 代理人: 董巍;劉明霞

1.一種控制浮式風力渦輪機結構的渦輪機以減小其系泊設備的疲勞的方法，所述方法基于以下方面來減小所述渦輪機的輸出功率：

所述風力渦輪機結構的縱搖運動，以及

相對于所述風力渦輪機的系泊設備的方向的在所述風力渦輪機結構處的風力方向，

其中所述渦輪機的輸出功率的減小包括基于風力方向的分量，所述基于風力方向的分量在所述風力直接接近越過所述系泊設備中的一個時具有最大值，并且在所述風力直接接近兩個相鄰的系泊設備之間時具有最小值。

2.根據權利要求1所述的方法，其中所述渦輪機的輸出功率的減小為基于所述風力渦輪機結構的縱搖運動的可變性。

3.根據權利要求1或2所述的方法，其中所述基于所述風力渦輪機結構的所述縱搖運動的減小所述渦輪機的輸出功率的分量和/或所述基于所述風力方向的減小所述渦輪機的輸出功率的分量恒定地處于縱搖運動的臨界水平以下。

4.根據權利要求1所述的方法，其中所述基于所述風力渦輪機結構的所述縱搖運動的減小所述渦輪機的輸出功率的分量隨所述風力渦輪機結構的所述縱搖運動而增大。

5.根據權利要求1所述的方法，其中所述減小所述渦輪機的輸出功率包括對所述渦輪機的一個或多個葉片施加葉片螺距偏離，以減小所述浮式風力渦輪機結構上的氣動轉子推力。

6.根據權利要求5所述的方法，其中所述葉片螺距偏離至少部分地基于以下公式確定：

β_offset(α_W，η_STD)＝β_{wind_offset}(α_W)+β_{pitch_offset}(η_STD)

其中β_offset為葉片螺距偏離，α_w為風力方向，η_STD為在一段預定時間內的所述風力渦輪機結構的縱搖運動的標準偏差或由此得到的值，β_{pitch_offset}為基于η_STD的偏離，并且β_{wind_offset}為基于所述風力方向的偏離。

7.根據權利要求6所述的方法，其中基于所述風力方向的所述偏離至少部分地基于以下公式確定：

其中β₂為常量，α₀為常量，并且θ為所述系泊設備的相鄰的系泊線之間的角距離。

8.根據權利要求6或7所述的方法，其中基于縱搖運動的所述偏離至少部分地基于以下公式確定：

其中η_{STD_0}為常量，β₁為常量。

9.根據權利要求6所述的方法，其中對于η_STDη_{STD_0}的值，所述公式β_offset(α_W,η_STD)設定為零。

10.根據權利要求1所述的方法，其中所述減小所述渦輪機的輸出功率包括增大所述渦輪機的發電機的扭矩以減小所述浮式風力渦輪機結構的氣動轉子推力。

11.根據權利要求1所述的方法，還包括基于所述風力渦輪機結構相對于參考位置的位置而減小所述渦輪機的輸出功率。

12.根據權利要求11所述的方法，其中所述風力渦輪機結構的所述位置使用基于衛星的定位系統來確定。

13.根據權利要求11所述的方法，其中所述風力渦輪機結構的所述位置通過考慮所述系泊設備的系泊線中的張力來確定。