浮动式风力涡轮机安全系统的制作方法_2

文档序号:8287561阅读:来源:国知局
后倾斜信号的步骤还可以包括以下步骤:将第一加速度信号与恒定增益相乘;以及从第一倾斜信号减去与恒定增益相乘的第一加速度信号。
[0033]确定左右两侧倾斜信号的步骤还可以包括以下步骤:将第二加速度信号与恒定增益相乘;以及从第二倾斜信号减去与恒定增益相乘的第二加速度信号。
[0034]加速度信号可以与恒定增益相乘以便有效地将安全系统调校到符合风力涡轮机在其将被布署或定位的位置处的需求。这提供显著优点,因为恒定增益可以基于条件和力等而调校,所述条件和力等在风力涡轮机的位置处影响风力涡轮机并且可以例如基于预测数据、条件模型、历史数据、在风力涡轮机已被布署后的实际数据等中的一个或多个。
[0035]所述方法还可以包括以下步骤:调校恒定增益。恒定增益能够取决于在风力涡轮机的位置处作用在风力涡轮机上的条件和力、或由于季节性变化而在任意时间被精细调校并且改变。恒定增益可以由风力涡轮机中的控制器自动地精细调校。在这种情况下,控制器可以参照恒定增益和条件的查询表格以便自动地选择适当的恒定增益。
[0036]所述方法还可以包括以下步骤:基于影响浮动式风力涡轮机的预测条件、影响浮动式风力涡轮机的实际条件以及影响浮动式风力涡轮机的历史条件中的一个或多个而确定恒定增益。
[0037]所述方法还可以包括以下步骤:过滤第一倾斜信号、第二倾斜信号、第一加速度信号、第二加速度信号、前后倾斜信号以及左右两侧倾斜信号中的一个或多个。
[0038]安全系统中的信号可以由低通滤波器和/或高通滤波器过滤以便增加安全系统的准确性和/或减小各种信号的不期望或无用部分的效果。然而,滤波器的使用可能将滞后或延迟引入到确定浮动式风力涡轮机的倾斜的过程中。因此,需要考虑到滤波器的设计以确保由滤波器引入的滞后不会损害安全系统且不会损害当实际倾斜在没有显著延迟的情况下高于阈值时使风力涡轮机停机的能力。
[0039]—个或多个传感器还可以包括第三加速度计并且所述方法还可以包括以下步骤:接收第三加速度信号,其中第三加速度信号指示出在z轴(或竖直平面)上的加速度;以及基于第三加速度信号而确定前后倾斜信号和/或左右两侧倾斜信号。
[0040]在z轴上的加速度可以是较小且低频的,并且因此对于安全系统的准确性和效率产生较小影响。然而,考虑到在z轴上的加速度可以是有利的,因为浮动式风力涡轮机也将会由于浮动式风力涡轮机所定位的水的运动而在竖直平面中移动。因此,还基于在竖直方向上的加速度而确定浮动式风力涡轮机的倾斜可以改进安全系统的准确性。
[0041]第一、第二和第三加速度计可以是相同的加速度计、不同的加速度计或其任意组合。例如,如果加速度计是三轴加速度计,则针对三个轴线中的每个轴线而言的加速度信号可以由加速度计提供。
[0042]根据本发明的第二方面,提供一种浮动式风力涡轮机,其包括:一个或多个传感器;第一处理器,其适于接收来自传感器的前后倾斜信号,其中前后倾斜信号指示出浮动式风力涡轮机在前后方向上的倾斜;第二处理器,其适于接收左右两侧倾斜信号,其中左右两侧倾斜信号指示出浮动式风力涡轮机在左右两侧方向上的倾斜;以及第三处理器,其适于基于前后倾斜信号和左右两侧倾斜信号中的任一或两者而更改浮动式风力涡轮机的操作参数。
[0043]根据本发明的第三方面,提供一种浮动式风力涡轮机,其包括用于以下目的的构件:接收来自传感器的前后倾斜信号,其中前后倾斜信号指示出浮动式风力涡轮机在前后方向上的倾斜;接收来自传感器的左右两侧倾斜信号,其中左右两侧倾斜信号指示出浮动式风力涡轮机在左右两侧方向上的倾斜;以及基于前后倾斜信号和左右两侧倾斜信号中的任一或两者而更改浮动式风力涡轮机的操作参数。
[0044]用于实施本发明的构件可以是一个或多个控制器、一个或多个处理器并且可以是软件、硬件或其任意组合。
[0045]浮动式风力涡轮机还可以包括第四处理器,其适于将前后倾斜信号和/或左右两侧倾斜信号与预先定义的阈值相比较;以及第三处理器还适于在前后倾斜信号和/或左右两侧倾斜信号大于预先定义的阈值的情况下更改浮动式风力涡轮机的操作参数。
[0046]浮动式风力涡轮机还可以包括第五处理器,其适于基于前后倾斜信号和左右两侧倾斜信号而确定用于浮动式风力涡轮机的总体倾斜信号;第六处理器适于将用于浮动式风力涡轮机的总体倾斜信号与预先定义的阈值相比较;以及第三处理器还适于在总体倾斜信号大于预先定义的阈值的情况下更改浮动式风力涡轮机的操作参数。
[0047]第三处理器可以通过初始化浮动式风力涡轮机的停机来更改浮动式风力涡轮机的操作参数。
[0048]传感器可以包括第一倾斜计和第一加速度计;以及其中第一处理器还可以适于:接收来自第一倾斜计的第一倾斜信号,其中第一倾斜信号指示出浮动式风力涡轮机在前后方向上的倾斜;接收来自第一加速度计的第一加速度信号,其中第一加速度信号指示出浮动式风力涡轮机在前后方向上的加速度;以及基于接收到的第一倾斜信号和第一加速度信号而确定前后倾斜信号。
[0049]传感器还可以包括第二倾斜计和第二加速度计,以及其中第二处理器还可以适于接收来自第二倾斜计的第二倾斜信号,其中第二倾斜信号指示出浮动式风力涡轮机在左右两侧方向上的倾斜;接收来自第二加速度计的第二加速度信号,其中第二加速度信号指示出浮动式风力涡轮机在左右两侧方向上的加速度;以及基于接收到的第二倾斜信号和第二加速度信号而确定左右两侧倾斜信号。
[0050]第一处理器还可以适于将第一加速度信号与恒定增益相乘;以及从第一倾斜信号减去与恒定增益相乘的第一加速度信号。
[0051]第二处理器还可以适于将第二加速度信号与恒定增益相乘;以及从第二倾斜信号减去与恒定增益相乘的第二加速度信号。
[0052]浮动式风力涡轮机还可以包括第七处理器,其适于基于影响浮动式风力涡轮机的预测条件、影响浮动式风力涡轮机的实际条件以及影响浮动式风力涡轮机的历史条件中的一个或多个而确定恒定增益。
[0053]浮动式风力涡轮机还可以包括一个或多个滤波构件,其适于过滤第一倾斜信号、第二倾斜信号、第一加速度信号、第二加速度信号、前后倾斜信号以及左右两侧倾斜信号中的一个或多个。
[0054]—个或多个传感器还可以包括第三加速度计,并且浮动式风力涡轮机还可以包括第八处理器,其适于接收第三加速度信号,其中第三加速度信号指示出在z轴(或竖直平面)上的加速度;以及第二处理器和/或第三处理器还可以适于基于第三加速度信号而分别确定前后倾斜信号和/或左右两侧倾斜信号。
[0055]第一、第二和第三加速度计可以是同样的加速度计、不同的加速度计或其任意组合。例如,如果加速度计是三轴加速度计,则针对三个轴线中的每个轴线的加速度信号可以由加速度计提供。
[0056]浮动式风力涡轮机还可以包括可以适于实施本发明的所述方法的特征、过程和功能中的任意或全部的任意构件、装置、软件或硬件,或其任意组合。
[0057]第一处理器到第八处理器可以是相同的处理器、不同的处理器或其任意组合。
[0058]根据本发明的第四方面,提供一种计算机程序制品,其包括用于以下目的的计算机可读的可执行代码:接收来自传感器的前后倾斜信号,其中前后倾斜信号指示出浮动式风力涡轮机在前后方向上的倾斜;接收来自传感器的左右两侧倾斜信号,其中左右两侧倾斜信号指示出浮动式风力涡轮机在左右两侧方向上的倾斜;以及基于前后倾斜信号和左右两侧倾斜信号中的任一或两者而更改浮动式风力涡轮机的操作参数。
【附图说明】
[0059]本发明的实施方式现在将会仅通过实施例并且参照附图来描述,其中:
[0060]图1示出浮动式风力祸轮机的示意图。
[0061]图2示出依照本发明的多个实施方式的浮动式风力涡轮机的机舱的简化示意图。
【具体实施方式】
[0062]参照图1,浮动式风力涡轮机101可以特别是包括浮动式平台102、以及定位在浮动式平台102上的风力涡轮机103。
[0063]在图1中,浮动式平台102被简化地示出并且通常被示出为箱状,因为当前存在浮动式平台的多个设计并且可以在未来设计更多。本发明的实施方式可以利用浮动式平台102的任意类型或设计来操作。例如,已知的浮动式平台102可以包括浮标式平台、相互连接的浮力式纵列等。
[0064]浮动式平台102可以包括安全系统以确保平台运动处于所需或所定义的安全限值内。例如,平台102可以包括传感器、某些形式的主动式压载系统等。然而,平台102的响应于作用在平台上的各种力的反应可以是缓慢的。例如,在主动式平衡系统的情况下,在平台中可以花去30分钟区域中的时间使压载主动地移动以应对作用在平台上的力。此外,用于平台的安全容限(例如就从竖直的倾斜而言)可以与用于风力涡轮机的安全容限有区别。
[0065]因此,存在对于风力涡轮机中的充当平台中的任意安全系统的补充或与平台中的任意安全系统配合的附加安全系统的需求,以使得风力涡轮机不依靠平台安全系统其可以独立地确定或识别出需要修正测量,例如更改风力涡轮机的操作条件,具体为初始化风力涡轮机的停机。
[0066]如此前讨论的,针对浮动式风力涡轮机101而言,将会有利的是包括风力涡轮机中的一个或多个安全系统(单独的或充当浮动式风力涡轮机101的平台102中的任意安全系统的补充)以允许风力涡轮
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