[发明专利]用于浮式风力涡轮机结构的控制系统

权利要求书

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，所述方法基于以下方面来减小所述涡轮机的输出功率：

所述风力涡轮机结构的纵摇运动，以及

相对于所述风力涡轮机的系泊设备的方向的在所述风力涡轮机结构处的风力方向，

其中所述涡轮机的输出功率的减小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两个相邻的系泊设备之间时具有最小值。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述涡轮机的输出功率的减小为基于所述风力涡轮机结构的纵摇运动的可变性。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述基于所述风力涡轮机结构的所述纵摇运动的减小所述涡轮机的输出功率的分量和/或所述基于所述风力方向的减小所述涡轮机的输出功率的分量恒定地处于纵摇运动的临界水平以下。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述基于所述风力涡轮机结构的所述纵摇运动的减小所述涡轮机的输出功率的分量随所述风力涡轮机结构的所述纵摇运动而增大。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述减小所述涡轮机的输出功率包括对所述涡轮机的一个或多个叶片施加叶片螺距偏离，以减小所述浮式风力涡轮机结构上的气动转子推力。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述叶片螺距偏离至少部分地基于以下公式确定：

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

其中β_offset为叶片螺距偏离，α_w为风力方向，η_STD为在一段预定时间内的所述风力涡轮机结构的纵摇运动的标准偏差或由此得到的值，β_{pitch_offset}为基于η_STD的偏离，并且β_{wind_offset}为基于所述风力方向的偏离。

7.根据权利要求6所述的方法，其中基于所述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为所述系泊设备的相邻的系泊线之间的角距离。

8.根据权利要求6或7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η_{STD_0}为常量，β₁为常量。

9.根据权利要求6所述的方法，其中对于η_STDη_{STD_0}的值，所述公式β_offset(α_W,η_STD)设定为零。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述减小所述涡轮机的输出功率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。

11.根据权利要求1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减小所述涡轮机的输出功率。

12.根据权利要求11所述的方法，其中所述风力涡轮机结构的所述位置使用基于卫星的定位系统来确定。

13.根据权利要求11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设备的系泊线中的张力来确定。