用于浮式风力涡轮机结构的控制系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110192028A(43)申请公布日2019.08.30(21)申请号201680091223.0(51)Int.Cl.(22)申请日2016.11.29F03D13/25(2006.01)B63B21/50(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日B63B35/44(2006.01)2019.05.29F03D7/02(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据F03D7/04(2006.01)PCT/NO2016/0502452016.11.29G05D1/00(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据WO2018/101833EN2018.06.07(71)申请人海文德股份公司地址挪威斯塔万格(72)发明人费恩·贡纳尔·尼耳森比约恩·斯科拉(74)专利代理机构北京市磐华律师事务所11336代理人董巍刘明霞权利要求书2页说明书11页附图6页(54)发明名称用于浮式风力涡轮机结构的控制系统(57)摘要一种控制浮式风力涡轮机结构的涡轮机以减小其系泊设备的疲劳的方法，所述方法包括基于风力涡轮机结构的纵摇运动，以及基于相对于风力涡轮机结构的系泊设备的方向在风力涡轮机结构处的风力方向削减涡轮机。可选地，所述削减可以进一步基于风力涡轮机从参考位置位移的程度。CN110192028ACN110192028A权利要求书1/2页1.一种控制浮式风力涡轮机结构的涡轮机以减小其系泊设备的疲劳的方法，所述方法包括基于所述风力涡轮机结构的运动，以及相对于所述风力涡轮机的系泊设备的方向在所述风力涡轮机结构处的风力方向来削减涡轮机。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述削减为基于所述风力涡轮机结构的纵摇运动的可变性，并且优选地为基于在一段时间内的所述风力涡轮机结构的所述纵摇运动的标准偏差。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述削减的基于纵摇运动的分量和/或所述缩减的基于风力方向的分量恒定地处于纵摇运动的临界水平以下。4.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述削减包括基于纵摇运动的分量，所述基于纵摇运动的分量随所述纵摇运动而增大，并且优选地随所述纵摇运动的所述标准偏差而增大。5.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述削减包括基于风力方向的分量，所述基于风力方向的分量在所述风力直接接近越过所述系泊设备中的一个时具有最大值，并且在所述风力直接接近所述系泊设备中的两个之间时具有最小值。6.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述削减包括对所述涡轮机的一个或多个叶片施加叶片纵摇偏离，以减小所述浮式风力涡轮机结构上的气动转子推力。7.根据权利要求6所述的方法，其中所述叶片纵摇偏离至少部分地基于以下公式确定：βoffset(αW，ηSTD)＝βwind_offset(αW)+βpitch_offset(ηSTD)其中βoffset为叶片纵摇偏离，αw为风力方向，ηSTD为在一段预定时间内的所述纵摇运动的所述标准偏差或由此得到的值，βpitch_offset为基于ηSTD的偏离，并且βwind_offset为基于风力方向的偏离。8.根据权利要求7所述的方法，其中基于风力方向的所述偏离至少部分地基于以下公式确定：其中β2为常量，α0为常量，并且θ为相邻的系泊线之间的角距离。9.根据权利要求7或8所述的方法，其中基于纵摇运动的所述偏离至少部分地基于以下公式确定：其中ηSTD_0为常量，β1为常量。10.根据权利要求7、8或9所述的方法，其中对于ηSTD＜ηSTD_0的值，所述公式βoffset(αW，ηSTD)设定为零。11.根据权利要求1至6中的任一项所述的方法，其中所述削减包括增大所述涡轮机的发电机的扭矩以减小所述浮式风力涡轮机结构的气动转子推力。12.根据前述权利要求中的任一项所述的方法，还包括基于所述风力涡轮机结构相对于参考位置的位置而削减所述涡轮机。13.根据权利要求12所述的方法，其中所述风力涡轮机结构的所述位置使用诸如导航星全球定位系统(GPS)的基于卫星的定位系统来确定。2CN110192028A权利要求书2/2页14.根据权利要求12所述的方法，其中所述风力涡轮机结构的所述位置通过考虑所述系泊线中的张力来确定。15.根据权利要求12、13或14所述的方法，其中基于所述风力涡轮机结构的所述位置的所述削减为基于所述风力涡轮机结构的频率滤波位置，所述频率滤波位置已被低通滤波。16.根据权利要求12至15中的任一项所述的方法，其中基于所述风力涡轮机结构的所述位置的所述削减包括基于位置的分量，所述基于位置的分量仅在所述风力涡轮机结构的所述位置自所述参考位置大于预定的临界距离时施加。17.根据权利要求16所述的方法，其中所述基于位置的分