设置成控制支持臂定向的用于具有多个转子的风力涡轮机的控制系统的制作方法

本发明涉及一种具有由支持臂结构搭载的多个转子风的力涡轮机系统的控制系统，并且更特别但是不排他地涉及在停机状况下控制每个支持臂结构的偏航角度。

背景技术：

最常见类型的风力涡轮机是三叶片迎风水平轴线式风力涡轮机(hawt)，其中涡轮机转子处于机舱的前方并且面向其支持塔架上游的风。然而，数个可选的风力涡轮机设计也是已知的。一个实施例是多转子阵列型风力涡轮机。

ep1483501b1公开了一种多转子阵列型风力涡轮机，其中多个共平面的转子安装到公共支持结构上。这样的配置实现与利用非常大的单一转子涡轮机获得的类似的规模经济性，但是避免相关的缺陷，诸如大的叶片质量、放大的电力电子部件等。然而，尽管这样的共平面的多转子风力涡轮机具有其优点，在将概念付诸实践中存在挑战，特别是在高风速期间如何管理多个转子、或机舱。

技术实现要素：

在这种背景下，本发明提供一种风力涡轮机系统，其包括由第一支持臂结构安装到支持结构的第一对风力涡轮机，以及由第二支持臂结构安装到支持结构的第二对风力涡轮机，其中第一和第二支持臂结构在相应的偏航单元处安装到支持结构，以便围绕支持结构的主轴线偏航。控制系统配置成控制第一和第二支持臂结构中的每个的偏航角度，其中控制系统配置成识别预定的停机状况的存在，并且作为响应，控制系统能够操作以将第一支持臂结构和第二支持臂结构的偏航角度控制到预定的安全状态。

控制系统可以配置成控制每个支持臂结构的相应的偏航单元，以便它们可以被驱动以围绕支持结构偏航到期望的位置。可选地或附加地，控制系统可以配置成控制风力涡轮机的叶片的桨距，以便实现安装在相应的支持臂结构上的每对风力涡轮机之间差动推力。因此，风力涡轮机之间的差动推力可以用于其自身以控制支持臂结构的偏航角度，或可以用于支持偏航单元的操作，意味着能够使用更小、消耗更少电力的偏航单元。

总体上，控制系统配置成控制支持臂相对于风向的定向以及各个臂相对于彼此的角度定向。

本发明的优点在于支持臂结构配置到安全位置，以使得风力条件在支持结构上施加较小的结构应力。因此，在检测到停机状况的事件中，控制系统能够配置支持臂结构，以使得支持结构当其空闲时被保护不受高应力影响。停机状况可以结合从产能状态到非产能状态(例如静止或空闲状态)的转变而被检测到。然而，停机状况还可以作为稳定状态(例如作为非产能状态)被检测到以被维持，直到非停机状况被检测到。

在一个实施方式中，在安全状态中，第一支持臂结构的偏航角度可以被控制成基本上平行于风向。

在其他实施方式中，控制系统能够操作以将第一支持臂结构和第二支持臂结构的偏航角度配置到预定的安全位置，在所述预定的安全位置，第一支持臂结构的偏航角度不同于第二支持臂结构的偏航角度。这特别适合于每个涡轮机具有三个或更多叶片的系统。支持臂结构的位置引起风力涡轮机指向不同方向，这降低了在支持结构中产生的应力。

其他优选和/或任选的特征在所附权利要求中列出。

附图说明

为了可以更完全地理解，本发明现在将会仅通过实施例的方式参照附图被描述，其中：

图1是多转子风力涡轮机系统的第一实施方式的前视图；

图2是图1中的风力涡轮机系统的俯视图；

图3是图1中的风力涡轮机系统的示意性系统图；

图4是图1中的风力涡轮机系统的前视图，但是被配置到容许高风力条件的‘安全’状态；

图5是图4中的风力涡轮机系统的俯视图；

图6是流程图，展示将图1的风力涡轮机系统的配置调控到如图4和5所示的安全状态中的过程；

图7是风力涡轮机系统的可选实施方式的前视图；

图8是图7的风力涡轮机系统的俯视图，但是展示为处于容许高风力条件的安全状态中；

图9是风力涡轮机系统的另一实施方式的前视图，其中图10a是图9的风力涡轮机系统处于操作状态中的俯视图，并且其中图10b是相当于图10a的俯视图，但是示出风力涡轮机系统处于安全状态在；以及

图11展示在图1中示意性地展示的类型的风力涡轮机模型的气动弹性载荷模拟。

具体实施方式

参照图1和2，风力涡轮机设施或‘系统’2包括呈塔架4形式的支持结构，多个风力涡轮机6安装在所述塔架上。整个风力涡轮机系统2被支持在基座8上，如通常一样。注意到术语‘风力涡轮机’在此以行业中公认的含义使用以主要指风力涡轮机系统的产能部件并且与塔架4分离。风力涡轮机还可以被称为风力涡轮机模块。还注意到基座8可以是大质量物体例如嵌入地面的混凝土或钢铁，或可以呈离岸风电场设施中的单柱或护套形式。

在这个实施方式中，存在四个风力涡轮机6，并且这些风力涡轮机以两对的方式安装到塔架4上，每对包括由相应的支持臂结构10安装到塔架4的两个风力涡轮机6。因此，标记为6a的第一对风力涡轮机与第一支持臂结构10a相关联，并且标记为6b的第二对风力涡轮机与第二支持臂结构10b相关联。

由于每个对风力涡轮机和其相关联的支持臂结构基本相同，它们在下文中将会通常由没有后缀的附图标记表示。这也适用于支持臂结构的部件。然而，对于特定的支持臂结构、相关联的风力涡轮机、或子部件的引用将会适当地利用后缀‘a’或‘b’表示上部支持臂结构或下部支持臂结构。然而，总体上，各对风力涡轮机不必相同，而是能够相对于不同轮毂高度配置。

每个支持臂结构10包括安装部分12和第一和第二支持臂14，所述第一和第二支持臂从安装部分12延伸并且承载相应的风力涡轮机6。同样地，每个支持臂14包括连接到安装部分12的内侧端部16以及外侧端部18连接到风力涡轮机6的外侧端部18。

支持臂结构10在安装部分12处安装到塔架4，以使得支持臂结构10能够围绕塔架4的纵向轴线偏航。适当的偏航系统(未示出)被提供以用于此目的，并且这样的偏航系统在本领域中通常已知。安装部分12因此代表支持臂结构10的偏航单元，所述偏航单元能够使支持臂结构10围绕塔架4的主轴线‘偏航’(即成角度地运动)。注意到在图2中，仅上部的支持臂结构能够被看到，因为下部支持臂结构是隐藏的。还注意到对于安装部分12而言，偏航单元将会利用同一附图标记指代。

每个风力涡轮机6包括以常见方式可旋转地安装到机舱23的转子22。在这个实施方式中，转子22具有一组三个叶片24。三叶片转子是常见的转子配置，但是不同数量的叶片也是已知的。因此，风力涡轮机6能够从经过扫过区域或‘转子盘’26的风力流中产生电力。

在操作期间，由风力涡轮机6产生的力激励塔架4并且导致其在不同的模式中振动；例如塔架4将会前后摇摆并且还侧向摇摆，由此产生第一和第二振动模式。塔架4还可能由于风作用且还由于各个风力涡轮机6之间的任意推力不均衡而经历扭转激励，所述扭转激励产生另一振动模式。支持结构的振动导致疲劳，所述疲劳可以影响设施整体的使用寿命。尽管塔架和支持臂结构设计成承受一定量的结构应力，高风速能够导致过大应力在操作期间布置在结构上。有关的问题是当风力涡轮机系统已被带入或处于空闲或停止状态时(例如在停机事件期间)，即使中等风力条件也将会导致结构振动。本发明提供用于管理在这样的停机状态期间在风力涡轮机上引起的应力的策略。

图1和2示出风力涡轮机系统2的主要结构部件，尽管本领域技术人员将会理解，所展示的实施方式已被简化，以便不会利用不必要的细节掩盖本发明。现在将会还参照图3进一步说明风力涡轮机系统2的系统部件。

在系统层面上，每个风力涡轮机6包括齿轮箱30和发电系统31，所述发电系统包括发电机32和变流器系统34。如已知的那样，齿轮箱30将转子的转速升挡并且驱动发电机32，所述发电机继而将产生的电力馈送到变流器系统34。这样的架构是已知的，并且其他架构是可能的，诸如‘无齿轮’(也被称作‘直接驱动’)类型和‘皮带驱动’传动类型。

还提供桨距控制系统36以控制叶片相对于叶片的纵向轴线的桨距。发电机32和变流器系统34的确切配置并非本发明的中心，并且将不会被详细描述。然而，对于本目的而言，它们能够被认为是常规的，并且在一个实施方式中，可以基于全功率变流器(fsc)架构或双馈感应发电机(dfig)架构，尽管其他架构对于本领域技术人员而言将会是已知的。此外，每个风力涡轮机能够被认为基本上相同，从而为了清楚起见，仅一个风力涡轮机已在图3中被完全标注。

在所展示的实施方式中，每个风力涡轮机6的变流器34的功率输出被馈送到分配单元40，所述分配单元具有通过适当的线缆44从风力涡轮机6接收功率输入42的功能，以向前传输到负载46，所述负载在此作为电力电网示出。尽管在此未示出，应当认识到的是中央控制和分配单元40可以定位在任意适当的位置，例如在塔架4内。本领域技术人员将会意识到存在不同的功率变流和传输选项，并且本领域技术人员将会在其能力范围内指定适当的系统。因此，这个方面在此不再被更详细地描述。

此刻应当注意到的是仅单一风力涡轮机系统2在此被描述，但是数个这样的系统可以被组合在一起以形成风力发电厂，也被称为风电场或‘风场’。在这种状况下，将会提供发电厂控制和分配设施(未示出)以将功率输出从各个风力涡轮机系统协协调分配到更宽的电网。

因为风力涡轮机系统2包括多个风力涡轮机6，在转子22由风驱动时，每个风力涡轮机能够操作以产生电力，风力涡轮机系统2包括局部控制构件49，所述局部控制构件能够操作以监控多个风力涡轮机6的相应的风力涡轮机的操作并且向所述风力涡轮机发出指令以实现一组局部控制目标。在这个实施方式中，局部控制构件49呈多个局部控制模块50形式提供，所述多个局部控制模块实施为相应的计算装置，每个计算装置专门用于相关联的风力涡轮机6。一个这样的控制目标是监控转子速度和功率输出并且控制桨距控制系统36和发电机32，以便确保最大功率在低于额定期间从风中被提取并且确保转速在高于额定的操作状况下受到控制。

尽管每个风力涡轮机6包括局部控制模块50，风力涡轮机系统2还包括集中控制构件51，所述集中控制构件起到监督功能，以便提供协调的控制策略。在这个实施方式中，集中控制构件51由中央控制模块52提供，所述中央控制模块是结合在中央分配单元40中的计算装置，但是总体上，其还可以布置成从分配单元分离。在此，中央控制模块52定位在塔架4上，例如在塔架或毗邻塔架的外壳中，尽管可以设想的是其他位置将会是可接受的。如将会说明的那样，中央控制模块52配置成监控风力系统2(也就是说风力涡轮机6和塔架4)的操作，并且向多个风力涡轮机6提供集中控制指令，以便实现监督控制目标。

中央控制模块52通过向风力涡轮机提供控制指令来实现控制每个风力涡轮机6。如图3所示，中央控制模块52输出第一控制指令54，所述第一控制指令由每个风力涡轮机6接收并且更特别地由局部控制模块50接收。控制指令54可以属于‘广播’类型的指令，其中同一指令被发送到每个风力涡轮机6，或指令可以属于‘指向’类型的指令，其中特定控制指令被设定到选择出的一个或多个但并非所有风力涡轮机6。

中央控制模块52还配置成向第一偏航单元12a和第二偏航单元12b提供在此示出为‘56’的第二控制指令，以便控制相应的支持臂结构10a，10b围绕塔架4的偏航角度。

将会注意到的是图3是示意图，因此控制指令54，56被传输到风力涡轮机6的方式并未被明确地描述。然而，将会认识到的是适当的线缆可以被提供以将中央控制单元52互连到风力涡轮机6，并且更特别地互连到局部控制模块50。互连可以是直接或‘点对点’连接，或可以是在适当的协议(例如can总线或以太网络)下操作的局域网(lan)的一部分。同样地，应当认识到的是替代利用线缆，控制指令54，56可以在例如在wifi^tm或zigbee^tm标准(分别是ieee802.11和802.15.4)下操作的适当的无线网络上被无线地传输。

中央控制模块52的目标是对于一组风力涡轮机6实施协调的控制策略，以使得它们彼此之间的相互作用、以及风力涡轮机6与支持结构4之间的相互作用以最有效的方式受到管理。换言之，中央控制模块52向风力涡轮机设施2的操作施加较高级别的控制策略，而局部控制模块50向每个相应的风力涡轮机6各自施加低级别的控制策略。然而，两种‘级别’的控制策略一起协调地操作，以便两者就绝对电力生产、发电效率、和疲劳优化而言优化风力设施2的性能。

中央控制模块52可以配置成在潜在危险的风力条件期间、或在其他有关的停机状况期间采取措施，以将风力涡轮机设定到‘安全’状态中，所述‘安全’状态降低在风力涡轮机自身和支持臂结构10和塔架4上产生的应力。

安全状态的实施方式在图4和5a中展示。如将会注意到的是，在图1和2中，风力涡轮机系统处于操作状态中，并且同样地，第一和第二支持臂结构10a，10b两者横向于风向定向，以使得机舱23和转子22与风对齐，如图2上的一系列箭头‘w’所示。换言之，转子盘26基本上垂直于风向。在这个讨论中，风力涡轮机、机舱或转子‘面向风中’的引述应当理解为意味着转子的旋转轴线与盛行风力流正在运动的方向对齐(即平行)。

当以这种方式面向风中时，风力涡轮机6能够最有效地从风力流中提取能量。然而，将这点与图4和5相比，能够在这些图中看出第二支持臂结构10b已围绕塔架4偏航，以使得风力涡轮机不再面向风中。更特别地，偏航单元12b具有角度位置，从而使得支持臂结构10b并且因此转子盘26平行于风向。第二支持臂结构10b因此已围绕塔架4成角度地运动，以使得其偏航单元12b的角度位置当与第一偏航单元12a的角度位置相比时具有90度的差距，如由箭头‘a’指示出的那样。换言之，支持臂结构彼此成直角。应当注意到的是在这种状态中，风力涡轮机不再操作，因为控制模块52已采取适当的措施以关闭电力生产。

安全状态的又一实施方式在图5b中示出。在此，将会注意到的是第二支持臂结构10b已相对于第一支持臂结构10a旋转90度。然而，第一支持臂结构10a和第二支持臂结构10b两者已相对于迎面而来的风旋转大致45度。因此，第一支持臂结构10a限定相对于风向大致45度的角度位置，标记为箭头‘b’，并且第二支持臂结构10b限定相对于风向大致135度的角度位置，再次标记为箭头‘a’，以使得无论第一对风力涡轮机6a还是第二对风力涡轮机6b均不面向风中。在此注意到，中央控制模块52已将风力涡轮机系统配置到安全状态中，以使得第一支持臂结构10a与第二支持臂结构10b之间在角度位置的90度差被维持。将会认识到的是在以上讨论中，对于各支持臂结构之间的偏航角度的差的引述被理解为是当风力涡轮机系统2从上方所见(也就是说在俯视图中)时。

有利地，当风力涡轮机系统2配置到安全状态并且风力涡轮机6停机时，转子盘设定到最小化在塔架4中引起的应力的位置。实际上，第二支持臂结构10b上的风力涡轮机6b在塔架上提供激励，所述激励至少部分抵消由风力涡轮机6a在第一支持臂结构10a上产生的激励。因为每个风力涡轮机指向不同方向，结构可以对于风向的改变较不敏感，这降低塔架应力并且避免对于偏航以跟随风向改变的结构的需求。

安全状态的另外的实施方式结合图11讨论。

图6是过程100的实施方式的流程图，所述过程将风力涡轮机系统的配置调控到安全状态中。在这个实施方式中，过程100由中央控制模块52实施。然而，应当认识到的是过程100能够在其他场所实施，例如在形成包括许多这样的多转子风力涡轮机系统2的风电场的一部分的控制系统中，或在局部控制模块50中的用作‘主’装置的局部控制模块中。

过程100在步骤102处开始，所述步骤可以是当风力涡轮机系统2已启动时并且在风力涡轮机已到达发电状态之前。因此，过程100可以提供安全级别以验证在使得风力涡轮机系统运转到操作速度之前不存在停机状况。

在步骤104处，过程100对于停机状况执行检查。停机状况可以是将会影响风力涡轮机的安全操作的任意状况。例如，电网故障可以意味着电源无法向风力涡轮机系统2的耗电部分提供电力，尽管备用电源将会能够在短时间内向那些耗电部分(例如变桨系统和偏航系统)提供临时电力。同样地，风力涡轮机系统2可以检测到功率变流系统31存在需要使得系统停机的故障。可选地，风力条件可以使得继续操作风力涡轮机变得不安全。在这种状况下，风力条件可以由例如安装在塔架4上的风传感器55获得。可选地，关于局部风力条件的信息能够被提供给风力涡轮机系统。这样的风传感器是常规的并且将会对于本领域技术人员而言已知为通常包括风速传感器和风向传感器(例如超声波装置)，或风速表和风向标，尽管不同装置在本领域中也是已知的，例如基于lidar传感器。

当监控风力条件时，关键在于识别出风力条件何时被认为危害风力涡轮机的安全操作。同样地，停机状况检查步骤104可以配置成监控各种参数诸如瞬时风速和风向、平均风速和风向、峰值突风风速等，并且将这些参数与适当的阈值相比较，以便做出关于盛行风力条件安全或不安全的决定。系统还能够配置成监控预测到的不安全状况，例如根据来自气象服务的恶劣天气警报、根据来自其他涡轮机或风电场的警报、或例如根据靠近风力涡轮机系统的结合天气感测设施的地震感测系统。

如果停机状况被确定为安全，则过程100在步骤105处终止，以使得风力涡轮机系统2的操作不受影响。

然而，如果停机状况被确定为存在，则过程100前进到中央控制模块52命令所有风力涡轮机6开始停机程序的步骤106，在所述停机程序中，发电被终止，并且转子被带到停止状况或被带到空闲状况。可以设想的是空闲状况可以是优选的，因为这将不会需要施加机械制动，所述机械制动可能施加高齿轮负载。

一旦停机程序已在步骤106处开始，则中央控制模块52在步骤108处指挥风力涡轮机将叶片的桨距设定到非电力生产位置。例如，叶片的桨距可以设定到停驻或‘顺桨’位置。如本领域技术人员将会已知的那样，风力涡轮机叶片通常配置成使得它们的桨距可以在操作期间改变，以便增大或减小由叶片在转子上产生的推力。通常，叶片桨距能够从用于为叶片提供失速设置的预定‘负’桨距角度范围通过叶片翼弦基本上与转子盘26的旋转平面重合的零桨距位置最多改变到可以等于或大于90度的预定正桨距角度。正桨距角度设定用于改变叶片在转子上产生的推力。叶片的翼弦基本上垂直于叶片的旋转平面的90度的桨距角度通常被认为是叶片的停驻或顺桨位置，因为在这个角度下，叶片不应当在转子上产生推力。

尽管叶片桨距设定步骤108在图6中示出为与步骤106分离，应当认识到的是将叶片设定到顺桨位置的功能可以在步骤106中被结合到风力涡轮机停机程序中。

一旦风力涡轮机已停机并且叶片的桨距已被调整成使得转子不再产生电力，则中央控制模块52在步骤110处指挥支持臂结构10a，10b的偏航单元12a，12b到达安全状态。因此，参照图5a，中央控制模块52指挥第二偏航单元12b沿逆时针方向成角度地运动，以使得其偏航角度与第一支持臂结构10a的偏航角度相差90度。可选地，并且参照图5b，中央控制模块52指挥第二支持臂结构10b的偏航单元12b逆时针运动135度并且指挥第一支持臂结构12a的偏航单元12a逆时针运动45度。

一旦风力涡轮机已在步骤110处定向到安全状态中，则第二停机状况检查在步骤112处执行，如在步骤102处执行的那样。在此中央控制模块52检查停机状况是否仍被认为存在，或停机状况是否已被解决，从而使得重启风力涡轮机以进行电力生产是安全的。这个检查只要停机状况被确定存在就重复进行。然而，一旦停机状况被确定为不存在，则中央控制模块52在步骤114处实施风力涡轮机重启程序，在所述步骤114处，偏航单元12a，12b被指挥回到它们的起始位置，在所述起始位置，风力涡轮机面向盛行风向中。过程100接下来在步骤116处终止。

以上描述说明了中央控制模块能够如何操作以确保当有关的停机状况被检测到时，第一和第二支持臂结构10a，10b配置到安全状态中。在以上实施例中，第一和第二支持臂结构10a，10b配置成使得它们的偏航角度相差大致90度。然而，如结合图11讨论的那样，存在90度被选定为各臂结构之间的最小夹角的实施方式。

将会预料到的是第一与第二支持臂结构之间的某些角度错位将会被预料到，并且被容许。当前可以设想的是10度范围内的角度误差将会是可接受的。

以上已描述的过程100旨在被不断重复，以使得停机状况被密切监控。因此，能够在相关的停机状况出现的事件中及时采取适当的措施。

本领域技术人员将会认识到的是可以对于以上描述的特定实施方式进行修改而不会脱离由权利要求限定的发明概念。

例如，在可选实施方式中，可以设想的是替代在涡轮机停机过程期间在步骤106和108处将叶片的桨距设定到顺桨位置，风力涡轮机6上的叶片的桨距可以被控制成在相应的支持臂结构10a，10b上产生差动推力，由此有助于偏航运动。因此，替代向偏航单元12a，12b供电以使得它们的相应的支持臂结构运动，每个转子上的叶片桨距受到调整以控制由转子产生的推力，由此控制支持臂结构的成角度运动。

同样地，尽管在以上实施方式中，支持结构已被描述为包括呈相对细长的钢或混凝土管状结构形式的塔架，将会认识到的是其他塔架结构是已知的，虽然并不常见，例如呈格子或框架结构形式、或甚至由建筑物的一部分形成的塔架。

在以上实施方式中，风力涡轮机系统2包括被分组成两对的四个风力涡轮机，每对风力涡轮机耦连到支持臂结构10a，10b中的相应的支持臂结构。然而，本发明延伸到具有两个以上支持臂结构的其他实施方式。例如，参照图7和8，可选的风力涡轮机系统2非常类似于图1的实施方式但是包括第三支持臂结构10c，所述第三支持臂结构搭载相应的第三对风力涡轮机6c。

除了第三支持臂结构10c之外，风力涡轮机系统2的其余部分与在前实施方式相同并且从而为了简要起见将不会被再次描述。

图8示出配置到其安全状态的风力涡轮机系统2。对于这个讨论而言，定位在塔架4的最上部的第一支持臂结构10a被认为是‘基准’支持臂结构，第二和第三支持臂结构10b，10c的偏航位置相对于所述‘基准’支持臂结构进行比较。基准支持臂结构10a是当处于安全状态中时仅有的面向迎面而来的风w的支持臂结构。

因此，第二支持臂结构10b与初始位置相比较已沿逆时针方向偏航120度，如由箭头‘a’指示出的那样。此外，第三支持臂结构10c如由箭头‘b’指示出的那样与初始位置相比较已沿逆时针方向偏航240度(或可选地沿顺时针方向偏航120度)。因此，实际上在图8中示出的配置针对风力涡轮机提供均匀分散开的定向以降低在停机状况期间风力涡轮机在塔架上引起的应力。注意到在这个安全配置中，支持臂结构10a，10b，10c的每个支持臂之间存在大致60度的角度间隔。以与图5b中相同的方式，所有支持臂结构10a，10b，10c的角度位置可以配置成使得风力涡轮机的各转子盘26均不面向风中，尽管各个支持臂之间的角度分离保持相同。

现在将会参照展示本发明的又一可选实施方式的图9，10a和10b。根据这个实施方式的风力涡轮机系统2的前视图，将会认识到的是风力涡轮机系统2类似于图1的风力涡轮机系统。然而，在这个实施方式中，每个转子22包括两个叶片24而非在前实施方式的三叶片配置。在所有其他方面，风力涡轮机系统2的结构与在前实施方式中的相同。

图9和图10a示出处于操作状态中的风力涡轮机系统2，在所述操作状态中，支持臂结构10a，10b并且因此机舱23a，23b定向成使得转子盘26a，26b垂直于并且因此面向风向w中。换言之，机舱23a，23b与风对齐。

图10b展示风力涡轮机系统可以如何配置到安全状态中。在此应当注意到的是第一和第二支持臂结构10a，10b两者已沿顺时针方向围绕塔架4偏航，这具有将转子盘26a，26b并且还将支持臂结构10a，10b定向的效果，以使得它们与风向w平行。在图10b的实施方式中，支持臂结构10a，10b已沿顺时针方向偏航大致90度，如由箭头a指示出的那样，因此支持臂结构10a，10b两者的偏航角度基本上相同。

附加地，转子22配置成使得叶片24也与风对齐，换言之叶片24基本上水平于地面或基座8，并且被锁定在这个位置。同样地，尽管在此未示出，叶片24的桨距角度设定为处于顺桨位置。这样做的效果是叶片24的定向对于迎面而来的风呈现出最小的可能轮廓，这意味着风经由叶片24在风力涡轮机系统的结构上施加较小的力。

注意到在期望使支持臂结构中的任一偏航的场合中，有可能将叶片移出特选位置，以便在支持臂结构上产生推力，由此提供偏航功能。

图11展示在图1中示意性展示的类型的风力涡轮机模型的气动弹性载荷模拟。模拟已在37.5m/s(10分钟平均)的相对较高风速下进行。

附图展示以knm测量的底部塔架弯矩的标准偏差和最大值。模拟已针对10秒时间周期进行，以及弯矩值已接下来已针对这些时间周期中的每个进行。在模拟中，风向设定为从0度缓慢改变到360度(在20分钟以上)，以及不同曲线示出利用上部与下部支持臂结构之间的0，30，…，180度错位模拟。偏航系统对于每个系列而言被锁定。

在图中沿水平轴线的度数指示出下部臂相对于风向的角度。上部臂是固定的。然而，模拟也适用于互换的场合。

如能够在图表上看出的那样，第一和第二支持臂结构的偏航角度中的差距能够有利地被选择为大于90度，因为特别是在30至90度间隔中，对于某些风向而言的标准偏差和极限力矩较高。最小载荷对于至少150度的错位而言被观察到，以及180度被发现为好位置。因此在实施方式中，第一和第二支持臂结构的偏航角度中的差距在150至210度之间，并且可以有利地被选择为180度。

此外，在240至270度之间的风向的范围中，无论各杆之间的偏航错位为何，标准偏差都较低(所有曲线被绑在一起并且值较低)。这示出其中一个臂的角度定向是出风240至270度，则不稳定的风险最小，与各臂之间的错位无关。在实施方式中，控制系统可以配置成将至少第一支持臂(或任意其他支持臂)的偏航角度设定到相对于风向240至270度的值。

在实施方式中，基于模拟，180度的错位是好位置。能够预料到涡轮机实际上将会转到背风位置。这可以通过在支持杆中的仅一个上提供失效安全锁定而令另一个支持杆自由地偏航来利用。在这样的配置中，预料到支持臂在大风中而且在电网丢失并且主动偏航无法使用的状况下自动地结束在180度错位位置。如果在维护期间需要偏航锁定，则维护技术人员能够为不具有机械锁定的支持杆带来机械锁定。因此在实施方式中，控制系统能够操作以将第一偏航单元锁定在给定角度处并且令第二偏航单元自由地偏航。