具有多个转子的风力涡轮机系统.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CN109072867A(43)申请公布日2018.12.21(21)申请号201780025670.0(74)专利代理机构永新专利商标代理有限公司(22)申请日2017.02.2472002代理人蔡洪贵(30)优先权数据PA2016701092016.02.26DK(51)Int.Cl.F03D1/02(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日F03D7/02(2006.01)2018.10.25(86)PCT国际申请的申请数据PCT/DK2017/0500472017.02.24(87)PCT国际申请的公布数据WO2017/144063EN2017.08.31(71)申请人维斯塔斯风力系统集团公司地址丹麦奥胡斯(72)发明人J·D·格林内特E·C·L·米兰达权利要求书3页说明书9页附图8页(54)发明名称具有多个转子的风力涡轮机系统(57)摘要本发明涉及一种风力涡轮机系统(1)，其具有安装到支撑结构(3)的若干个风力涡轮机模块(2)。一种控制系统，其被构造成确定多个风力涡轮机模块(2)的具体风力涡轮机模块(2')的提升命令(21)。该控制系统将提升命令(21)施加到具体风力涡轮机模块(2’)的相应的转子叶片桨距调节系统，以便产生与安装于支撑结构的具体风力涡轮机模块上的重力反向的升力(F_up)。在一个或多个具体风力涡轮机模块上提供向上的升力可以减少或消除在支撑结构上的来自风力涡轮机模块的静态和/或动态负载。CN109072867ACN109072867A权利要求书1/3页1.一种风力涡轮机系统(1)，所述风力涡轮机系统包括：-安装到包括塔架(4)的支撑结构(3)的多个风力涡轮机模块(2)，其中所述多个风力涡轮机模块中的每一个包括：-转子(7)，-由所述转子驱动的发电系统，以及-用于使多个转子叶片(9)变桨的转子叶片桨距调节系统；-输入装置，所述输入装置用于接收与所述多个风力涡轮机模块和/或所述支撑结构相关的负载数据(s1，s2，s3)，以及-控制系统(20，25)，所述控制系统可操作地连接到用于接收负载数据的所述输入装置，所述控制系统被构造成确定用于所述多个风力涡轮机模块(2)的具体风力涡轮机模块(2’)的提升命令(21)；其中所述控制系统被设置成用于将所述提升命令(21)施加到所述具体风力涡轮机模块(2’)的相应的转子叶片桨距调节系统，以便产生与安装于所述支撑结构的所述具体风力涡轮机模块上的重力反向的升力(F_up)。2.根据权利要求1所述的风力涡轮机系统(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体风力涡轮机模块(2')中的所述转子叶片(9)共用的共同桨距角(θ_0)，以及-第二子命令(θ_A_UP，θ_B_UP，θ_C_UP)，所述第二子命令对于所述具体风力涡轮机模块(2')中的每个转子叶片(9A，9B，9C)是不同的，每个第二子命令还包括共用循环性桨距幅度(θ_MRL)和基于转子位置(φ)的周期性函数，所述周期性函数对于每个转子叶片(9A，9B，9C)是不同的。3.根据权利要求2所述的风力涡轮机系统(1)，其特征在于，所述控制系统(20，25)被设置成用于，在假设所述共用循环性桨距幅度(θ_MRL)与所述风力涡轮机模块(2')上的所需升力(F)和相对于所述升力的总体桨距灵敏度(dθ/dF)的乘积成比例的情况下，计算与所述具体风力涡轮机模块上的重力反向的所述升力(F_up)。4.根据权利要求3所述的风力涡轮机系统(1)，其特征在于，所述控制系统(20，25)被设置成用于，在进一步假设相对于所述升力的所述总体桨距灵敏度(dθ/dF)是相对于具体转子叶片上的所述升力的桨距灵敏度(dθ_0/dF)的一部分的情况下，优选地所述部分等于2/3，计算与所述具体风力涡轮机模块上的重力反向的所述升力(F_up)。5.根据权利要求3或4所述的风力涡轮机系统(1)，其特征在于，所述控制系统(20，25)被设置成用于，使用具有相对于所述升力的所述总体桨距灵敏度(dθ/dF)的值的表和/或使用通过在所述控制系统中建模计算出的相对于所述升力的所述总体桨距灵敏度(dθ/dF)的值来计算与所述具体风力涡轮机模块上的重力反向的升力(F_up)。6.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机系统(1)，其特征在于，所述控制系统(20，25)被设置成用于计算与所述具体风力涡轮机模块上的重力反向的所述升力(F_up)，使得所述升力具有恒定分量，以便优选地，至少部分地补偿在所述具体风力涡轮机模块(2')上的重力作用。7.根据前述权利要求中的任一项所述的风力涡轮机系统(1)，其特征在于，所述控制系统(20，25)被设置成用于计算与所述具