[发明专利]在停机期间具有改善的稳定性的风力涡轮机系统

说明书

本发明涉及一种风力涡轮机系统(1)，其具有多个风力涡轮机模块，每个风力涡轮机模块具有转子(7)。控制系统被设置成通过第一控制命令(1CC)执行停机过程，以用于终止来自风力涡轮机模块的第一子集(2′，M3，M4)的发电，从而导致推力变化，其中在支撑结构的承载风力涡轮机模块的所述第一子集(2′)的第一部分(3′)上具有减小的来自风的推力。第二控制命令(2CC)被施加到风力涡轮机模块的第二子集(2″，M1，M2)，以用于实现风力涡轮机模块的第二子集的推力控制(TC)，以抵抗在第一部分(3′)处的推力变化。因此，获得了一种使具有多个转子的风力涡轮机系统在停机期间稳定的经改善且成本节约的方式。

技术领域

本发明涉及一种风力涡轮机系统，更具体地涉及具有多个风力涡轮机模块的风力涡轮机系统，其中停机期间的稳定性得到改善。本发明还涉及相应的方法、以及相应的计算机程序产品和控制系统。

背景技术

最常见的风力涡轮机类型是三叶片逆风水平轴风力涡轮机(缩写为HAWT)。在这种类型的风力涡轮机或风力涡轮发电机中，具有相应叶片的转子定位在机舱的前部，机舱本身安装在竖直风力涡轮机塔架的顶部上。

或者，具有多个风力涡轮机模块的风力涡轮机系统可安装到支撑结构，例如支撑若干个风力涡轮机模块的单个塔架，风力涡轮机模块可安装在竖直方向上的若干个不同的层中。这种风力涡轮机系统在本领域中也称为多转子阵列型风力涡轮机。与常规的HAWT相比，这些风力涡轮机系统具有若干个优点，尤其与运输、倍增和灵活性相关的优点。

然而，这种风力涡轮机系统也具有一些缺点，尤其是将更难以解决机械稳定性，例如是因为风力涡轮机模块可能彼此相互作用。已经知道多转子阵列型风力涡轮机的概念一段时间，但遗憾的是，相关问题已经成为在风力涡轮机工业中进行大规模商业实施的障碍。

可以预期到，尤其是在这种多转子风力涡轮机系统的停机期间，常规单转子风力涡轮机在停机期间通常经历的问题对于多转子风力涡轮机系统而言可能甚至更严重。因此，针对多转子风力涡轮机系统在停机期间的安全性和设计要求甚至可以比迄今为止针对常规单转子风力涡轮机的更严格，由此表示了关于多转子风力涡轮机系统的更广泛商业使用的另一个障碍。

尤其是由于风中的阵风(gust)。阵风可以被描述为相对强的风的短暂或暂时的非周期性爆发，在风力涡轮机领域内通常已知为大约5-10秒，阵风通常由风中的湍流引起。对于具有多个转子的风力涡轮机系统，阵风尤其重要，因为在这些情况下，负载将处于最高水平并且负载的变化能够非常高。例如，在具有许多阵风的不稳定风况下，由于此类多转子风力涡轮机系统的整体机械设计所施加的关于负载和/或偏差的可操作最大极限，安全地执行停机对于这种多转子风力涡轮机系统而言可能是困难或甚至不可能的。

因此，经改善的具有多个转子的风力涡轮机系统将是有益的，尤其是在风力涡轮机系统的停机期间具有经改善的稳定性的风力涡轮机系统。

发明内容

可以将本发明的一个目的看作是提供一种风力涡轮机系统，其解决了上述问题的，在风力涡轮机系统的停机期间具有稳定性。

上文描述的目的旨在通过提供一种风力涡轮机系统在本发明的第一方面中实现，其中该风力涡轮机系统包括：

-支撑结构，

-安装到支撑结构的多个风力涡轮机模块，其中多个风力涡轮机模块中的每个包括转子，

-控制系统，

其中控制系统被设置为执行停机过程，该停机过程包括：

-将第一控制命令(1CC)施加到风力涡轮机模块的第一子集以终止从其发电，从而导致推力变化，其中在支撑结构的承载风力涡轮机模块的所述第一子集的第一部分上具有减小的来自风的推力，以及