[发明专利]一种带尾翼结构的漂浮式风电机组

说明书

本发明提出一种带尾翼结构的漂浮式风电机组，包括风轮、机舱和偏航装置，风轮可旋转地安装在机舱的前端，偏航装置用于对机舱的姿态进行调整，机舱的尾部安装有尾翼机构，尾翼机构包括至少一个水平尾翼和/或垂直尾翼，尾翼机构用于当风轮和机舱出现对风偏差时，在偏航装置未动作前对机舱的姿态进行预先调整。本发明中尾翼结构使得漂浮式风电机组可及时根据风向变化、机组摆动等原因导致的机组对风不准时，先于偏航装置调整机舱姿态，提高了机组的对风准确性。

技术领域

本发明涉及风电技术领域，尤其涉及一种带尾翼结构的漂浮式风电机组。

背景技术

随着近海风资源开发的逐渐饱和，海上风电离岸距离越来越远，水深越来越大，风电机组将由固定式变为漂浮式。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在以下问题：与固定式风电机组相比，漂浮式风电机组具有天然的不稳定性。由于受到风、浪、流多维多方向作用，漂浮式风电机组在上下、左右、水平面上发生一定程度的摆荡、晃动，最大摆动角度可能达到8°。这种摆动将影响风电机组的对风准确性，影响机组的发电性能。

风电机组的对风控制主要由偏航系统完成。偏航系统并不会在机组风轮对风不准时马上动作，而是根据风速、风向的变化趋势决定是否动作，纠正对风偏差。这种控制策略对于固定式风电机组时比较简单、可行。但对于漂浮式风电机组，机组的对风偏差不止受风的影响，还受浪流对机组作用影响。浪流的作用机理及发展趋势较难判断，加上风况耦合，机组摆动趋势将非常复杂，极大地增大了偏航系统控制难度。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的目的在于提出一种带尾翼结构的漂浮式风电机组。

为达到上述目的，本发明提出的一种带尾翼结构的漂浮式风电机组，包括风轮、机舱和偏航装置，风轮可旋转地安装在机舱的前端，偏航装置用于对机舱的姿态进行调整，机舱的尾部安装有尾翼机构，尾翼机构包括至少一个尾翼，尾翼机构用于当风轮和机舱出现对风偏差时，在偏航装置未动作前对机舱的姿态进行预先调整。

本发明的带尾翼结构的漂浮式风电机组在机舱尾部布置尾翼结构，尾翼结构具有一定的自适应偏航控制功能，在机组受到风、浪、流作用而产生摆动、倾斜倾向时，尾翼结构可以在偏航装置未动作前对机舱姿态进行及时调整。尾翼结构动作的时间短、响应快，能够提高对风准确性，降低漂浮式机组传统偏航装置控制的复杂性。通过以上改进，可以提高漂浮式风电机组整机发电量和可靠性，具有较为显著的经济效益和应用前景。

在本发明的一个实施例中，所述尾翼是通过焊接、铆接、一体成型和铰链的一种或多种方式与所述机舱连接的。

在本发明的一个实施例中，所述尾翼为薄片结构，材质可以为金属、木材和有机塑料的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，所述尾翼的形状为梯形、平行四边形、三角形和多边形的一种或多种。

在本发明的一个实施例中，所述尾翼机构包括至少一个水平尾翼和/或垂直尾翼。

在本发明的一个实施例中，所述尾翼机构的数量为多个，多个所述尾翼机构依序沿所述机舱的轴向布置。

在本发明的一个实施例中，还包括塔筒、浮体和锚固装置；塔筒的顶部与所述机舱的底部可旋转地连接，塔筒的底部与浮体固定相连，浮体的周向设置有若干支腿，支腿与锚固装置通过悬链线连接，锚固装置将该漂浮式风电机组系泊于海床上。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：