[發(fā)明專利]具有多個(gè)轉(zhuǎn)子的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201780025670.0
• 申請(qǐng)日: 2017-02-24
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109072867B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-10-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: J·D·格林內(nèi)特;E·C·L·米蘭達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 維斯塔斯風(fēng)力系統(tǒng)集團(tuán)公司
• 主分類號(hào): F03D1/02
• 分類號(hào): F03D1/02;F03D7/02
• 代理公司: 永新專利商標(biāo)代理有限公司 72002
• 代理人: 蔡洪貴

1.一種風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(1)，所述風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)包括：

-安裝到包括塔架(4)的支撐結(jié)構(gòu)(3)的多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2)，所述支撐結(jié)構(gòu)(3)包括從所述塔架向外延伸的臂(5)，其中所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)模塊中的每一個(gè)安裝在相應(yīng)臂的一部分上，所述風(fēng)力渦輪機(jī)模塊包括：

-轉(zhuǎn)子(7)，

-由所述轉(zhuǎn)子驅(qū)動(dòng)的發(fā)電系統(tǒng)，以及

-用于使多個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(9)變槳的轉(zhuǎn)子葉片槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)；

-輸入裝置，所述輸入裝置用于接收與所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)模塊和/或所述支撐結(jié)構(gòu)相關(guān)的負(fù)載數(shù)據(jù)(s1，s2，s3)，以及

-控制系統(tǒng)(20，25)，所述控制系統(tǒng)可操作地連接到用于接收負(fù)載數(shù)據(jù)的所述輸入裝置，所述控制系統(tǒng)被構(gòu)造成確定用于所述多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2)的具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2’)的提升命令(21)；

其中所述控制系統(tǒng)被設(shè)置成用于將所述提升命令(21)施加到所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2’)的相應(yīng)的轉(zhuǎn)子葉片槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以便產(chǎn)生與安裝于所述支撐結(jié)構(gòu)的所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊上的重力反向的升力(F_up)，并且其中所述控制系統(tǒng)被進(jìn)一步設(shè)置成，在所述塔架(4)的一側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)模塊產(chǎn)生的合升力(F_up_L)與在所述塔架(4)的相反側(cè)上的一個(gè)或多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)模塊產(chǎn)生的合升力(F_up_R)進(jìn)行比較，以便至少部分地補(bǔ)償所述塔架上的任何不對(duì)稱力矩。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述提升命令(21)包括：

-第一子命令，所述第一子命令是所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2')中的所述轉(zhuǎn)子葉片(9)共用的共同槳距角(θ_0)，以及

-第二子命令(θ_A_UP，θ_B_UP，θ_C_UP)，所述第二子命令對(duì)于所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2')中的每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(9A，9B，9C)是不同的，每個(gè)第二子命令還包括共用循環(huán)性槳距幅度(θ_MRL)和基于轉(zhuǎn)子位置(φ)的周期性函數(shù)，所述周期性函數(shù)對(duì)于每個(gè)轉(zhuǎn)子葉片(9A，9B，9C)是不同的。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(20，25)被設(shè)置成用于，在假設(shè)所述共用循環(huán)性槳距幅度(θ_MRL)與所述風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2')上的所需升力(F)和相對(duì)于所述升力的總體槳距靈敏度dθ/dF的乘積成比例的情況下，計(jì)算與所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊上的重力反向的所述升力(F_up)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(20，25)被設(shè)置成用于，在進(jìn)一步假設(shè)相對(duì)于所述升力的所述總體槳距靈敏度dθ/dF是相對(duì)于具體轉(zhuǎn)子葉片上的所述升力的槳距靈敏度dθ_0/dF的一部分的情況下，計(jì)算與所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊上的重力反向的所述升力(F_up)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述一部分等于2/3。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述控制系統(tǒng)(20，25)被設(shè)置成用于，使用具有相對(duì)于所述升力的所述總體槳距靈敏度dθ/dF的值的表和/或使用通過(guò)在所述控制系統(tǒng)中建模計(jì)算出的相對(duì)于所述升力的所述總體槳距靈敏度dθ/dF的值來(lái)計(jì)算與所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊上的重力反向的升力(F_up)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述升力具有恒定分量，以便至少部分地補(bǔ)償在所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2')上的重力作用。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)(1)，其特征在于，所述升力具有周期性分量。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)力渦輪機(jī)系統(tǒng)，其特征在于，當(dāng)所述提升命令(21)被施加到所述轉(zhuǎn)子葉片槳距調(diào)節(jié)系統(tǒng)時(shí)，所述提升命令(21)包括用于所述具體風(fēng)力渦輪機(jī)模塊(2’)的一個(gè)共用命令，所述共用命令被機(jī)械地轉(zhuǎn)換成對(duì)所述風(fēng)力渦輪機(jī)模塊中的所述轉(zhuǎn)子(7)處的所述轉(zhuǎn)子葉片的不同槳距調(diào)節(jié)。