本發(fā)明總體上涉及一種用于海上發(fā)電的浮式多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)。

背景技術(shù)：

用于在海上環(huán)境中生產(chǎn)可再生能量的解決方案經(jīng)受惡劣的天氣條件，其使得組裝和維護(hù)成為困難的任務(wù)。為了承受由天氣條件施加的力，海上結(jié)構(gòu)必須是剛性結(jié)構(gòu)。此外，由于建造要求和應(yīng)用區(qū)域，海上結(jié)構(gòu)通常具有很大的尺寸。在現(xiàn)有技術(shù)中，已知在海上環(huán)境中布置風(fēng)力渦輪機(jī)以利用通常有利的風(fēng)力條件用于發(fā)電。

關(guān)于通常使用的和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的風(fēng)力渦輪機(jī)的布置方式，現(xiàn)有技術(shù)提出了不同的解決方案。例如，風(fēng)力渦輪機(jī)以各模式分散在海洋中的獨(dú)立平臺(tái)或地基上或在容納多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的大平臺(tái)上?，F(xiàn)有技術(shù)的平臺(tái)被設(shè)計(jì)成或者用于容納單個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)，或者以風(fēng)力渦輪機(jī)被布置在平臺(tái)上的方式設(shè)計(jì)，其中，由于整個(gè)平臺(tái)被旋轉(zhuǎn)成與風(fēng)對(duì)準(zhǔn)，所以風(fēng)從基本恒定的方向接近平臺(tái)。

風(fēng)力渦輪機(jī)之間的干擾由例如風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片的轉(zhuǎn)子部件后側(cè)產(chǎn)生的尾流造成。該尾流是由轉(zhuǎn)子部件的旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的湍流，并且從風(fēng)力渦輪機(jī)向后延伸很大距離。尾流的湍流隨著與渦輪相距的距離而減弱。

為了避免在尾流與風(fēng)力渦輪機(jī)之間的干擾，風(fēng)力渦輪機(jī)通常布置成彼此相距很大距離，以防止這種干擾。當(dāng)在海上環(huán)境中應(yīng)用時(shí)，這對(duì)多渦輪風(fēng)力平臺(tái)產(chǎn)生很大尺寸要求。

在現(xiàn)有技術(shù)中，布置風(fēng)力渦輪機(jī)、結(jié)構(gòu)支撐部件、轉(zhuǎn)子部件、發(fā)電機(jī)部件和機(jī)艙(nacelle)也是已知的，其中，所述機(jī)艙布置在所述結(jié)構(gòu)支撐部件上，并且機(jī)艙適于旋轉(zhuǎn)以便使轉(zhuǎn)子部件與風(fēng)對(duì)準(zhǔn)。盡管一些風(fēng)向比其它風(fēng)向更常見，通過(guò)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)使風(fēng)力渦輪機(jī)獨(dú)立于風(fēng)向起作用是有益的，該機(jī)艙旋轉(zhuǎn)通過(guò)上述設(shè)計(jì)是可能的。不同的風(fēng)向產(chǎn)生的問(wèn)題是：如果發(fā)生干擾，由于增大的磨損和損失發(fā)電的風(fēng)險(xiǎn)，風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離要求至少為從最不利的風(fēng)向的要求的距離。這意味著如果風(fēng)力渦輪機(jī)相對(duì)于彼此沿延長(zhǎng)線分布，則風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離需要超過(guò)干擾范圍，即，在該范圍之外，尾流降低足夠多以使新渦輪機(jī)進(jìn)行有益的運(yùn)轉(zhuǎn)。

現(xiàn)有技術(shù)對(duì)于這個(gè)問(wèn)題提出的一種解決方案是圓形、六邊形或三角形形式的平臺(tái)，該平臺(tái)可圍繞中軸線旋轉(zhuǎn)360°。因此，獨(dú)立于風(fēng)向，尾流與其它轉(zhuǎn)子部件之間的距離被保持為一恒定長(zhǎng)度。因此在所有風(fēng)力渦輪機(jī)之間使用的最小距離產(chǎn)生一個(gè)相對(duì)節(jié)省空間的解決方案。然而，這種設(shè)計(jì)仍然需要很大尺寸的平臺(tái)，且生產(chǎn)方法可以被改進(jìn)。例如，在多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的生產(chǎn)期間，標(biāo)準(zhǔn)船塢被用于生產(chǎn)獨(dú)立部件。然而，由于在上述解決方案中的平臺(tái)的尺寸和形式與傳統(tǒng)船舶的形狀因數(shù)和形狀顯著不同，所以平臺(tái)的完成不能在這種碼頭內(nèi)進(jìn)行。

現(xiàn)有技術(shù)解決這個(gè)問(wèn)題通過(guò)一種并不有益的方式，即通過(guò)使用將平臺(tái)從船塢移除并放置在平靜的水中以用于最終組裝的解決方案。在例如船塢的受控區(qū)域之外進(jìn)行組裝會(huì)顯著增加與操作相關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)。這些風(fēng)險(xiǎn)包括例如惡劣天氣、惡劣的工作條件、操作困難以及起重機(jī)和工具的使用受限。除了增加風(fēng)險(xiǎn)之外，該組裝方法還導(dǎo)致對(duì)初始生產(chǎn)中的公差要求的增加。

現(xiàn)有技術(shù)提出的解決方案還包括多個(gè)額外的缺點(diǎn)。在完成任意類型的平臺(tái)后，必須將平臺(tái)重新定位到最終生產(chǎn)地點(diǎn)。最終生產(chǎn)地點(diǎn)是海上位置，并且一般的過(guò)程是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)拖船將平臺(tái)拖到位。這是一個(gè)伴隨著通常取決于時(shí)間的高成本和風(fēng)險(xiǎn)的精細(xì)過(guò)程。因?yàn)樯a(chǎn)時(shí)間損失和天氣條件變化的風(fēng)險(xiǎn)，所以運(yùn)輸時(shí)間與風(fēng)險(xiǎn)因數(shù)成比例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，僅僅由于形狀，通常難以在水中拖曳圓形、三角形或六邊形結(jié)構(gòu)。因此，現(xiàn)有技術(shù)中已知的結(jié)構(gòu)相對(duì)于其可被拖曳的速度而受限。

除了低運(yùn)輸速度之外，許多商業(yè)海運(yùn)路線包括對(duì)于船只通過(guò)的寬度限制，例如蘇伊士運(yùn)河和巴拿馬運(yùn)河，其對(duì)于傳統(tǒng)風(fēng)力渦輪機(jī)平臺(tái)而言過(guò)窄以至于不能通過(guò)。這增加了在那些本可被利用的運(yùn)河水域中移動(dòng)平臺(tái)的重新定位的時(shí)間。

鑒于上述問(wèn)題和現(xiàn)有技術(shù)解決方案，提供解決至少一些所識(shí)別的限制而不損害多渦輪設(shè)計(jì)優(yōu)點(diǎn)的海上風(fēng)力渦輪機(jī)平臺(tái)將是有利的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于發(fā)電的海上多渦輪風(fēng)力發(fā)電站，其具有的風(fēng)力渦輪機(jī)以節(jié)省空間的方式布置，從而防止尾流干擾，同時(shí)不超過(guò)通用船塢以及商業(yè)海路的最大寬度要求。

這些目的通過(guò)如所附權(quán)利要求中闡述的多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)、方法和系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。

因此，本發(fā)明涉及一種用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)，其中，所述平臺(tái)具有在一延伸方向上的大致細(xì)長(zhǎng)的形狀并且附接至至少兩個(gè)系泊點(diǎn)，該系泊點(diǎn)適于通過(guò)在至少兩個(gè)平臺(tái)連接點(diǎn)與平臺(tái)連接的附接裝置將處于操作地點(diǎn)的平臺(tái)相對(duì)于所述系泊點(diǎn)固定在一初始位置。所述平臺(tái)包括用于使平臺(tái)圍繞基本豎直的第一軸線旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)裝置并且還包括沿基本上與平臺(tái)的延伸方向一致的直線布置的至少兩個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)，每個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)包括結(jié)構(gòu)支撐部件和布置成圍繞基本水平的軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子部件。所述轉(zhuǎn)子部件附接至機(jī)艙，該機(jī)艙被布置成使用用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置而圍繞基本豎直的第二軸線旋轉(zhuǎn)。本發(fā)明的其特征在于，平臺(tái)包括控制裝置，該控制裝置布置成控制用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置以僅在偏離定義為當(dāng)處于初始位置時(shí)與平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向基本垂直的方向的初始風(fēng)向的某些檢測(cè)到的風(fēng)向期間使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)，并將平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)限制為距初始位置最多90°，優(yōu)選地為最多±45°。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置和用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置適于協(xié)作使風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件調(diào)整為基本垂直于所檢測(cè)的實(shí)際風(fēng)向。在一個(gè)實(shí)施例中，控制裝置可用于控制用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置和用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置兩者。

因此，平臺(tái)和機(jī)艙適于旋轉(zhuǎn)以防止在所述轉(zhuǎn)子部件后面產(chǎn)生的尾流與附近布置的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件之間的干擾。平臺(tái)適于在距所述初始平臺(tái)位置大約±45°之間旋轉(zhuǎn)，以便能夠在兩個(gè)尾流之間不產(chǎn)生干擾的前提下覆蓋所有風(fēng)向。然而，較小的旋轉(zhuǎn)角度也是可能的。通過(guò)平臺(tái)和機(jī)艙二者的旋轉(zhuǎn)，機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)被限制為它們的尾流不會(huì)與浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)上的相鄰風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件干擾的角度。如前文描述的，這通過(guò)旋轉(zhuǎn)機(jī)艙和平臺(tái)的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)是基于與平臺(tái)所漂浮的水面基本平行的平面，并且機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)是基于與平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)平面平行的平面。

將平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)自由度限制為總共90°的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是在不具有附接至平臺(tái)的先進(jìn)旋轉(zhuǎn)裝置的前提下可以使用多個(gè)系泊點(diǎn)。例如，如果平臺(tái)應(yīng)該旋轉(zhuǎn)360°，則系泊裝置必須是柔性的，使得平臺(tái)可以圍繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)，而不移動(dòng)系泊裝置。這產(chǎn)生了問(wèn)題并且為了實(shí)現(xiàn)該目的而添加了明顯更復(fù)雜的解決方案。通過(guò)限制平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，可以使用具有固定長(zhǎng)度的附接裝置的固定系泊裝置而不產(chǎn)生任何上述問(wèn)題。

在平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置或用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置適于單獨(dú)使用或一起使用，以用于當(dāng)風(fēng)從在定義為距初始風(fēng)向大約±45°的第一扇區(qū)或定義為距初始風(fēng)向大約135°至225°的第二扇區(qū)內(nèi)的風(fēng)向吹動(dòng)時(shí)，使風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于實(shí)際風(fēng)向，并且其中，用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置適于與用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置協(xié)作，以用于當(dāng)風(fēng)從在定義為距初始風(fēng)向大約45°至135°的第三扇區(qū)和定義為距初始風(fēng)向大約225°至315°的第四扇區(qū)內(nèi)的風(fēng)向吹動(dòng)時(shí)將風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于實(shí)際風(fēng)向，使得平臺(tái)從初始平臺(tái)位置旋轉(zhuǎn)最大90°，優(yōu)選最多大約±45°，并且機(jī)艙旋轉(zhuǎn)剩余的順時(shí)針角度，直到轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于實(shí)際風(fēng)向。

對(duì)于處于0°的機(jī)艙的初始位置，即，基本平行于平臺(tái)的延伸方向，當(dāng)尾流方向基本垂直于平臺(tái)并且尾流彼此平行時(shí)，干擾的風(fēng)險(xiǎn)非常有限。尾流從轉(zhuǎn)子部件指向后方，該轉(zhuǎn)子部件與不同風(fēng)力渦輪機(jī)后側(cè)直接沿直線中心對(duì)齊。

在機(jī)艙旋轉(zhuǎn)時(shí)，干擾的風(fēng)險(xiǎn)隨著與初始風(fēng)向的角度偏差而增大，并且最終在90°處達(dá)到峰值，其中，第一風(fēng)力渦輪機(jī)的尾流直接指向第二風(fēng)力渦輪機(jī)，第二風(fēng)力渦輪機(jī)直接指向第三風(fēng)力渦輪機(jī)，等等。當(dāng)組合機(jī)艙和平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以避免這種干擾。

第一扇區(qū)和第二扇區(qū)彼此對(duì)應(yīng)并且僅通過(guò)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)而到達(dá)，這意味著機(jī)艙是多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)中唯一朝向這些扇區(qū)的風(fēng)對(duì)準(zhǔn)的部分。第一扇區(qū)和第二扇區(qū)也可以僅通過(guò)平臺(tái)旋轉(zhuǎn)而到達(dá)，這意味著只有平臺(tái)旋轉(zhuǎn)，機(jī)艙保持在其初始位置，其中轉(zhuǎn)子部件與平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向基本對(duì)準(zhǔn)。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)然也可能通過(guò)機(jī)艙和平臺(tái)旋轉(zhuǎn)的組合來(lái)達(dá)到第一扇區(qū)和第二扇區(qū)，例如通過(guò)使機(jī)艙旋轉(zhuǎn)5°并使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)10°。第三扇區(qū)和第四扇區(qū)也是相對(duì)于彼此對(duì)應(yīng)的扇區(qū)并且通過(guò)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)和平臺(tái)旋轉(zhuǎn)的組合而到達(dá)。在這樣做時(shí)，機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)不會(huì)超過(guò)距處于0°的初始位置45°或者超過(guò)距從初始位置偏移180°的位置45°。由此，機(jī)艙避免了距初始位置46°至134°和226°至314°的旋轉(zhuǎn)范圍，這使得風(fēng)力渦輪機(jī)在一起更靠近地放置。與平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)相結(jié)合，盡管旋轉(zhuǎn)受限也可能達(dá)到所有360°的可能的風(fēng)向。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，用于平臺(tái)的所述旋轉(zhuǎn)裝置包括至少兩個(gè)絞盤，該絞盤布置成沿著所述附接裝置的長(zhǎng)度移動(dòng)至少一個(gè)平臺(tái)連接點(diǎn)。通過(guò)使平臺(tái)連接點(diǎn)沿著所述附接裝置的長(zhǎng)度移動(dòng)的絞盤，平臺(tái)在與水面基本平行的平面中旋轉(zhuǎn)。

當(dāng)風(fēng)向改變時(shí)，轉(zhuǎn)子部件通過(guò)機(jī)艙、平臺(tái)或其組合的旋轉(zhuǎn)與新的風(fēng)向?qū)?zhǔn)。在浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)通過(guò)將平臺(tái)絞在相對(duì)于初始平臺(tái)位置的新位置中來(lái)進(jìn)行。平臺(tái)連接點(diǎn)是當(dāng)前通過(guò)例如絞盤與平臺(tái)接合的附接裝置上的點(diǎn)。連接點(diǎn)可以是當(dāng)絞盤使平臺(tái)在不同位置之間移動(dòng)時(shí)根據(jù)平臺(tái)位置移動(dòng)的附接裝置上的點(diǎn)。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，所述平臺(tái)通過(guò)恒定長(zhǎng)度的附接裝置附接至所述系泊裝置。

本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可以利用恒定長(zhǎng)度的附接裝置(例如，纜繩、纜線、鏈或任意其它形式的附接裝置)保證平臺(tái)固定在其生產(chǎn)地點(diǎn)。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)的解決方案，由此可能減少附接裝置所需的長(zhǎng)度以及減少對(duì)平臺(tái)上的存儲(chǔ)的需要。這還具有以下效果：更少的被鹽水污染的附接裝置存儲(chǔ)在平臺(tái)上，降低腐蝕和機(jī)械故障的風(fēng)險(xiǎn)。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，所述平臺(tái)的下部區(qū)段附接有包括至少兩個(gè)間隔開的基本上細(xì)長(zhǎng)的浮筒桿的桁架結(jié)構(gòu)，所述細(xì)長(zhǎng)的浮筒桿被擴(kuò)大以在運(yùn)輸和/或維護(hù)期間用作漂浮浮筒。

本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，與現(xiàn)有技術(shù)的解決方案相比，細(xì)長(zhǎng)形狀使得平臺(tái)足夠容易地通過(guò)例如拖船而在水上被拖曳。為了進(jìn)一步增強(qiáng)這種功能，浮式多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的桁架結(jié)構(gòu)已經(jīng)被開發(fā)，包括布置在平臺(tái)桁架結(jié)構(gòu)的下部的至少兩個(gè)增大的浮筒桿。該平臺(tái)被設(shè)計(jì)成在具有壓載和不具有壓載的情況下都具有穩(wěn)定性，這意味著為了運(yùn)輸可以減少或消除壓載物，導(dǎo)致平臺(tái)在水中漂浮得更高。通過(guò)改變平臺(tái)的浮力，可能實(shí)現(xiàn)平臺(tái)單獨(dú)漂浮在兩個(gè)或更多個(gè)增大的浮筒桿上的運(yùn)輸模式。這降低了水阻力，并且增大的浮筒桿被用作與多體船舶(例如多體船)的構(gòu)造類似的漂浮浮筒。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，增大的浮筒桿還適于用作壓載艙。

根據(jù)本發(fā)明的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，上述增大的桿還用作壓載艙，取決于平臺(tái)的優(yōu)選浮力，該壓載艙可填充空氣或水。這可以用于如上述實(shí)施例中所述的運(yùn)輸，而且例如當(dāng)對(duì)平臺(tái)進(jìn)行維護(hù)操作時(shí)使用。如前文提及的，增大的桿用作將平臺(tái)升出水面的浮筒。這意味著無(wú)需將平臺(tái)從生產(chǎn)地點(diǎn)移除即可接近平臺(tái)上的基本所有部分。

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解到，在另一個(gè)實(shí)施例中，例如浮筒的壓載艙可以部分地或全部地填充任意其他形式的壓載物料。

在一個(gè)實(shí)施例中，由于風(fēng)力渦輪機(jī)施加在結(jié)構(gòu)上的力，所以需要壓載物以便能夠進(jìn)行發(fā)電。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，相鄰風(fēng)力渦輪機(jī)之間的空間是轉(zhuǎn)子部件直徑的一倍到三倍，優(yōu)選地為轉(zhuǎn)子直徑的1.55倍。

通過(guò)浮式多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的上述優(yōu)點(diǎn)，無(wú)需使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)360°，即可以減少包括在所述平臺(tái)處的風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離。在僅使用機(jī)艙旋轉(zhuǎn)的現(xiàn)有技術(shù)解決方案中，通常這種距離諸如為轉(zhuǎn)子部件直徑的五倍，而本解決方案使得風(fēng)力渦輪機(jī)能夠安裝在例如轉(zhuǎn)子部件直徑的1.55倍處。

在用于海上發(fā)電的多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，所述平臺(tái)的寬度、型寬和吃水在蘇伊士最大值的極限內(nèi)，優(yōu)選地在巴拿馬最大值的極限內(nèi)。

蘇伊士最大值和巴拿馬最大值是船舶工程術(shù)語(yǔ)，分別定義允許通過(guò)蘇伊士運(yùn)河和巴拿馬運(yùn)河的最大測(cè)量值。這些術(shù)語(yǔ)是允許運(yùn)輸?shù)拇暗拈L(zhǎng)度、寬度和吃水的集合術(shù)語(yǔ)。

本發(fā)明還涉及一種用于將布置在如上所述的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)上的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)向的方法。該方法包括以下步驟：

·確定實(shí)際風(fēng)向

·將所述實(shí)際風(fēng)向與初始風(fēng)向相關(guān)聯(lián)，該初始風(fēng)向被定義為當(dāng)處于初始位置時(shí)基本垂直于平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向的方向

·基于實(shí)際風(fēng)向控制所述平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)，并將平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)限制為距初始位置最多90°，優(yōu)選最多±45°

·使用用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置和/或用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置使所述風(fēng)力渦輪機(jī)的所述轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于實(shí)際風(fēng)向。

在該方法的一個(gè)實(shí)施例中，其還包括以下步驟：

·當(dāng)風(fēng)從在定義為距初始風(fēng)向±45°的第一扇區(qū)或定義為距初始風(fēng)向135°至225°的第二扇區(qū)內(nèi)的風(fēng)向吹動(dòng)時(shí)，使用用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置(MR2)以僅旋轉(zhuǎn)機(jī)艙，或者使用用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置(MR1)以僅旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，或者使用用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置(MR2)和用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置(MR1)兩者來(lái)使轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)向

·當(dāng)風(fēng)從在定義為距初始風(fēng)向45°至135°的第三扇區(qū)和定義為距初始風(fēng)向225°至315°的第四扇區(qū)內(nèi)的風(fēng)向吹動(dòng)時(shí)，使用用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置和用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置一起以使所述平臺(tái)從初始平臺(tái)位置旋轉(zhuǎn)最大90°，優(yōu)選地最多±45°，并且使機(jī)艙旋轉(zhuǎn)剩余的角度，直到轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)向。

在該方法的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法還包括以下步驟：

·沿著附接裝置絞住所述平臺(tái)，從而使所述平臺(tái)旋轉(zhuǎn)。

本發(fā)明的另一方面是一種用于將布置在如上所述的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)上的風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)向的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：用于確定實(shí)際風(fēng)向的裝置；用于將實(shí)際風(fēng)向與初始風(fēng)向相關(guān)聯(lián)的裝置，該初始風(fēng)向被定義為當(dāng)處于初始位置時(shí)與平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向基本垂直的方向；通過(guò)控制用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置和/或用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置來(lái)控制將風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于實(shí)際風(fēng)向的裝置。

上述系統(tǒng)能夠用于旋轉(zhuǎn)浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)，以使在不使用允許平臺(tái)360度旋轉(zhuǎn)的復(fù)雜系泊裝置的前提下，每個(gè)單獨(dú)的風(fēng)力渦輪機(jī)總是在自由風(fēng)中運(yùn)行，避免尾流之間的干擾。因此，該系統(tǒng)使得能夠使用生產(chǎn)、運(yùn)輸以及附接到海上期望位置的成本效率高的風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)更有效的風(fēng)力發(fā)電。在一個(gè)實(shí)施例中，用于控制轉(zhuǎn)子部件的對(duì)準(zhǔn)的所述裝置和/或用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置可以是上述控制裝置。

為了進(jìn)一步闡明用于海上發(fā)電的多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)及其對(duì)準(zhǔn)方法，平臺(tái)處于中心位置的初始平臺(tái)位置已被定義為初始平臺(tái)位置。因此，這是平臺(tái)最初牢固地系泊至的位置，并且在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，其為到不同系泊點(diǎn)的距離基本相同的位置、旋轉(zhuǎn)范圍的中間位置或者附接裝置絞到其在平臺(tái)處的中心位置的位置。初始平臺(tái)位置與任意羅盤方位無(wú)關(guān)，并且可以處于與其相關(guān)的任意方位。然而，對(duì)于本說(shuō)明書的目的，初始平臺(tái)位置也被稱為距初始平臺(tái)位置0°。

附圖說(shuō)明

現(xiàn)在參考附圖，通過(guò)實(shí)例的方式描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例的等距視圖。

圖2示出了包括兩個(gè)增大的浮筒桿的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的等距視圖。

圖3示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的等距視圖，其示出了形成在轉(zhuǎn)子部件后面的尾流。

圖4示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，風(fēng)向在距初始風(fēng)向0°的第一扇區(qū)內(nèi)。

圖5示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，風(fēng)向在距初始風(fēng)向約-45°/315°的第一扇區(qū)內(nèi)。

圖6示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，風(fēng)向在距初始風(fēng)向位置約270°的第四扇區(qū)內(nèi)。

圖7示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，風(fēng)向在距初始風(fēng)向位置約225°的第二扇區(qū)內(nèi)。

圖8示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，風(fēng)向在距初始風(fēng)向位置約180°的第二扇區(qū)內(nèi)。

圖9示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，風(fēng)向在距初始風(fēng)向位置約135°的第二扇區(qū)內(nèi)。

圖10示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，風(fēng)向在距初始風(fēng)向位置約90°的第三扇區(qū)內(nèi)。

圖11示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，風(fēng)向在距初始風(fēng)向位置約45°的第一扇區(qū)內(nèi)。

圖12示出了浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，示出了幾個(gè)系泊點(diǎn)。

圖13示出了多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例，其中，平臺(tái)借助與幾個(gè)系泊點(diǎn)連接的連接裝置從初始平臺(tái)位置旋轉(zhuǎn)。

圖14示出了關(guān)于風(fēng)力渦輪機(jī)的四個(gè)扇區(qū)的主要示意圖。

圖15示出了在用于船舶的傳統(tǒng)干塢中的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

在下文中，參考附圖公開了本發(fā)明的不同實(shí)施例的詳細(xì)描述。本文的所有實(shí)施例應(yīng)被視為一般性描述的一部分，并因此能夠概括地以任意方式組合。各種實(shí)施例和方法的各個(gè)特征可以組合或交換，除非這種組合或交換明顯與浮式多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)和對(duì)準(zhǔn)方法的總體功能相矛盾。

圖1示出了多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)1的一個(gè)實(shí)施例，其中，三個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)3布置在具有限定的延伸方向的細(xì)長(zhǎng)或基本上細(xì)長(zhǎng)的平臺(tái)1上。平臺(tái)包括用于使平臺(tái)圍繞第一基本豎直的軸線z1旋轉(zhuǎn)的裝置MR1。平臺(tái)1還包括控制裝置C，該控制裝置布置成控制用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置MR1，以僅在某些檢測(cè)到的風(fēng)向期間使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)?？刂蒲b置C可以是例如由位于平臺(tái)上或遠(yuǎn)離平臺(tái)的中央計(jì)算機(jī)控制的裝置，其接收與例如風(fēng)向、風(fēng)力強(qiáng)度或其他天氣條件有關(guān)的信號(hào)。平臺(tái)1具有包括多個(gè)桿2的桁架結(jié)構(gòu)，這些桿一起形成支撐所述風(fēng)力渦輪機(jī)3的浮式結(jié)構(gòu)。

風(fēng)力渦輪機(jī)通過(guò)結(jié)構(gòu)支撐部件6布置在平臺(tái)上，該結(jié)構(gòu)支撐部件是支撐連接至轉(zhuǎn)子部件4且設(shè)置以繞基本水平軸x旋轉(zhuǎn)的機(jī)艙5的支撐部件。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)艙5的旋轉(zhuǎn)也可以由控制裝置C控制。支撐部件6是風(fēng)力渦輪機(jī)的一部分，并且例如在一個(gè)實(shí)施例中可以是以與本領(lǐng)域中傳統(tǒng)已知的相同的方式支撐發(fā)電機(jī)部件、機(jī)艙和轉(zhuǎn)子部件的支柱。如本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的，傳統(tǒng)的支柱是稍微圓錐形的圓形。在浮式多渦輪平臺(tái)的另一個(gè)實(shí)施例中，支柱是桁架結(jié)構(gòu)的一部分，并由此被完全集成到平臺(tái)的結(jié)構(gòu)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解到，盡管結(jié)構(gòu)支撐部件對(duì)于多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的功能非常重要，但結(jié)構(gòu)支撐部件的設(shè)計(jì)可以是在如本文要求保護(hù)的用于多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的范圍內(nèi)的任意形式或形狀。

轉(zhuǎn)子部件4通常是三轉(zhuǎn)子葉片風(fēng)扇，其具有布置在結(jié)構(gòu)支撐部件6的頂部處的水平軸線x，從而形成風(fēng)力渦輪機(jī)塔架。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解到，轉(zhuǎn)子部件可以是具有類似特性的任意形式的轉(zhuǎn)子部件，不限于特定數(shù)量的轉(zhuǎn)子葉片或特定設(shè)計(jì)。

風(fēng)力渦輪機(jī)布置在平臺(tái)上以便產(chǎn)生電力，并因此以它們適于從風(fēng)產(chǎn)生電力的方式布置。轉(zhuǎn)子部件4附接至容納發(fā)電機(jī)部件的機(jī)艙5，該發(fā)電機(jī)部件將由轉(zhuǎn)子部件4的旋轉(zhuǎn)葉片產(chǎn)生的機(jī)械能轉(zhuǎn)換成用于在外部電路中使用的電能。發(fā)電機(jī)部件位于機(jī)艙內(nèi)，并且在典型的實(shí)施例中包括齒輪箱、發(fā)電機(jī)、其之間的連接裝置以及與轉(zhuǎn)子部件連接的連接裝置。發(fā)電機(jī)部件可以具有任意尺寸、傳動(dòng)比和形狀，并且在不同的實(shí)施例中可以位于風(fēng)力渦輪機(jī)的不同部分。

機(jī)艙5可旋轉(zhuǎn)地布置在所述結(jié)構(gòu)支撐部件6上，并且布置成圍繞延伸穿過(guò)支撐部件6的中心的第二基本豎直的軸線z2旋轉(zhuǎn)。機(jī)艙5的所述旋轉(zhuǎn)借助用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置MR2產(chǎn)生。所述用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置MR2包括布置以使機(jī)艙圍繞第二豎直軸線z2旋轉(zhuǎn)360°的偏航電機(jī)和偏航驅(qū)動(dòng)器。當(dāng)轉(zhuǎn)子部件6的旋轉(zhuǎn)葉片平行于平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向時(shí)，機(jī)艙5可以說(shuō)具有具有0°旋轉(zhuǎn)的初始位置。機(jī)艙相對(duì)于平臺(tái)1旋轉(zhuǎn)，以將轉(zhuǎn)子葉片調(diào)節(jié)為基本垂直于風(fēng)向。

風(fēng)向可以被定義為與初始風(fēng)向OWD的偏差。初始風(fēng)向OWD可以被定義為當(dāng)處于初始位置時(shí)與平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向基本垂直的方向。初始位置可以被定義為平臺(tái)最初牢固地系泊到海底的位置，并且在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中為與不同系泊點(diǎn)相距的距離基本相同的位置、旋轉(zhuǎn)范圍的中間位置或者附接裝置絞連至其在平臺(tái)處的中心位置的位置。初始平臺(tái)位置與任何羅盤方位無(wú)關(guān)，并且可以處于與其相關(guān)的任意方位。

在圖1中，多個(gè)不同的風(fēng)向被可視化為相對(duì)于初始風(fēng)向OWD的虛擬圓的扇區(qū)141-144。第一扇區(qū)141被定義為距初始風(fēng)向±45°，第二扇區(qū)142被定義為距初始風(fēng)向135°至225°，第三扇區(qū)143被定義為距初始風(fēng)向45°至135°，并且第四扇區(qū)144被定義為距初始風(fēng)向225°至315°。這在圖14和下文中進(jìn)一步描述。

湍流是由轉(zhuǎn)子部件4的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的。這種湍流在本領(lǐng)域中被稱為尾流31，并且在風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件4后面形成為圓錐形，參見圖3至圖11。重要的是，來(lái)自不同風(fēng)力渦輪機(jī)的尾流31不干擾附近渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件，這是因?yàn)檫@種干擾可能隨著時(shí)間造成嚴(yán)重?fù)p壞并導(dǎo)致總體發(fā)電故障。還可以在圖1中看出，風(fēng)力渦輪機(jī)3被放置成彼此相距一距離，該距離對(duì)應(yīng)于轉(zhuǎn)子部件直徑的1到3倍，以便在避免干擾的同時(shí)使所需的空間最小化。該距離不同于現(xiàn)有技術(shù)的解決方案，其中，風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離基于機(jī)艙5應(yīng)該能旋轉(zhuǎn)360°而不發(fā)生任何尾流與轉(zhuǎn)子部件之間的干擾的前提。

作為標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)艙5的360°旋轉(zhuǎn)是可能的。然而，電能的產(chǎn)生優(yōu)選僅在機(jī)艙5旋轉(zhuǎn)時(shí)被激活，以使來(lái)自不同風(fēng)力渦輪機(jī)的尾流31不干擾附近渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件。在一個(gè)實(shí)施例中，僅在平臺(tái)從初始平臺(tái)位置旋轉(zhuǎn)±45°時(shí)才激活能量的產(chǎn)生。由于電力僅在特定限制的機(jī)艙旋轉(zhuǎn)角間隔期間被提取的本解決方案，創(chuàng)建一種系統(tǒng)，其中所述轉(zhuǎn)子部件4后面的尾流不產(chǎn)生干擾，如下面將解釋的。

在一個(gè)實(shí)施例中，多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)1還包括基本豎直地布置在桁架結(jié)構(gòu)2內(nèi)的結(jié)構(gòu)支撐支柱8。在一個(gè)實(shí)施例中，結(jié)構(gòu)支撐支柱8沿著桁架結(jié)構(gòu)2的外邊緣布置并且以一半或少于一半的結(jié)構(gòu)支撐支柱8適于支撐風(fēng)力渦輪機(jī)3的方式布置。在進(jìn)一步的一實(shí)施例中，不支撐風(fēng)力渦輪機(jī)3的剩余結(jié)構(gòu)支撐支柱8容納服務(wù)/維護(hù)平臺(tái)、直升機(jī)平臺(tái)或具有易于維護(hù)、生產(chǎn)或接近多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)1的任意其它功能。

圖2示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，其中，增大的桿7布置在平臺(tái)1的下部。增大的桿7是細(xì)長(zhǎng)的增大的桿7，其沿著平臺(tái)1的下部延伸，從而形成增大的浮筒桿7。

在平臺(tái)1的運(yùn)輸期間，減少結(jié)構(gòu)內(nèi)的壓載水量以便減少平臺(tái)組件的水下本體是有益的。即使從平臺(tái)1移除壓載水，該結(jié)構(gòu)對(duì)于在水上被拖曳仍然不夠理想并且提供大量的水阻力。為了解決這個(gè)問(wèn)題，桁架結(jié)構(gòu)2包括附接至所述平臺(tái)的下部區(qū)段的兩個(gè)間隔開的基本細(xì)長(zhǎng)的浮筒桿7。那些細(xì)長(zhǎng)的浮筒桿7增大以在運(yùn)輸期間用作浮動(dòng)浮筒7。這意味著，當(dāng)平臺(tái)中的壓艙物的量減少時(shí)，平臺(tái)浮力改變，導(dǎo)致平臺(tái)浮在只有兩個(gè)浮筒桿7與水面直接接觸的高度處，從而產(chǎn)生一種水阻力減小并且平臺(tái)像多體船一樣漂浮的解決方案。

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解到，對(duì)于本發(fā)明的不同實(shí)施例，浮筒桿7的數(shù)量、長(zhǎng)度、形狀、形式和尺寸可以改變。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，桁架結(jié)構(gòu)由彼此連接的圓桿7形成。然而理解到，可以使用任意合適材料(例如，金屬、鋁、復(fù)合材料或任意其它合適的材料)、任意形式的桿來(lái)形成該結(jié)構(gòu)。因此，該結(jié)構(gòu)可以例如包括圓桿、矩形桿或任意其他形狀的桿。

圖3示出了用于海上發(fā)電的多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)1的等距視圖，其中，示出了由轉(zhuǎn)子部件4的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的湍流或尾流31。尾流31在風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件4后面形成為圓錐形狀。來(lái)自不同風(fēng)力渦輪機(jī)的尾流31不干擾附近渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件是重要的，這是因?yàn)檫@種干擾可能隨著時(shí)間造成嚴(yán)重?fù)p壞并導(dǎo)致總體發(fā)電故障。

如先前公開的，這是對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)布置的設(shè)計(jì)的原因之一，其中該設(shè)計(jì)例如已經(jīng)使用三角形平臺(tái)以便在不損害風(fēng)力渦輪機(jī)之間所需空間的情況下產(chǎn)生穩(wěn)定的平臺(tái)。

對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)布置成例如基本上成一條線的應(yīng)用區(qū)域，如圖3所示，兩個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離由最不利的風(fēng)向61確定。例如，任何與布置風(fēng)力渦輪機(jī)的線基本垂直的風(fēng)向61，如圖4或圖8所示，風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離可以相對(duì)較短。然而，如果風(fēng)向改變?yōu)樵摼€的方向，即，例如圖6或圖10所示的風(fēng)向，則尾流31將直接朝向下一個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)射出，從而產(chǎn)生對(duì)風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離顯著增大的要求。確定渦輪機(jī)之間的距離的關(guān)系可以由以下公式描述：

L＝D/(1-sin(X))sin(v)

其中'L'是風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離，'D'是轉(zhuǎn)子部件的直徑，'x'是尾流的散射角，'v'是機(jī)艙從初始機(jī)艙位置的旋轉(zhuǎn)角(0-90°)，在該初始機(jī)艙位置中轉(zhuǎn)子部件的旋轉(zhuǎn)葉片平行于平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向。通過(guò)減小機(jī)艙旋轉(zhuǎn)速率以僅覆蓋所述第一扇區(qū)和第二扇區(qū)中的范圍并且代替地使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)剩余的角度直到風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)向，或者旋轉(zhuǎn)平臺(tái)以覆蓋第一扇區(qū)和第二扇區(qū)中的范圍并且使機(jī)艙旋轉(zhuǎn)剩余的角度直到風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)向，如在本發(fā)明中，風(fēng)力渦輪機(jī)之間所需的距離顯著減小。

現(xiàn)在參考附圖說(shuō)明：

L＝D/(1-sin(5°))sin(45°)≈1.55×D

對(duì)于傳統(tǒng)的多渦輪機(jī)發(fā)電平臺(tái)，風(fēng)力渦輪機(jī)之間的距離通常大約是轉(zhuǎn)子部件的直徑的五倍，以便減小尾流與轉(zhuǎn)子部件之間的干擾。

如在上述公式中可以看出，風(fēng)力渦輪機(jī)之間的1,55×D的距離是基于機(jī)艙的最大45°旋轉(zhuǎn)。因此，平臺(tái)的±45°的組合旋轉(zhuǎn)對(duì)于覆蓋所有風(fēng)向是必要的。因此，風(fēng)力渦輪機(jī)之間的最佳距離也取決于平臺(tái)允許的最大旋轉(zhuǎn)。平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)移動(dòng)風(fēng)力渦輪機(jī)的地理位置并改進(jìn)風(fēng)力渦輪機(jī)相對(duì)于風(fēng)向的位置，使得它們總是在無(wú)擾動(dòng)的風(fēng)中運(yùn)轉(zhuǎn)。

多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)使用兩種不同的裝置，以便使轉(zhuǎn)子部件與風(fēng)向?qū)?zhǔn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解到，風(fēng)可以從初始風(fēng)向位置轉(zhuǎn)動(dòng)360°，并且獨(dú)立于風(fēng)向進(jìn)行發(fā)電對(duì)于電力生產(chǎn)是有益的。為了描述浮式多渦輪風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的益處，360°被分成四個(gè)基本上相等的虛擬扇區(qū)141-144，其中，從處于0°的初始位置，第一扇區(qū)141覆蓋±45°，第二扇區(qū)142覆蓋135°至225°，第三扇區(qū)143覆蓋45°至135°，并且第四扇區(qū)144覆蓋225°至175°。此外，初始機(jī)艙位置還被定義為當(dāng)平臺(tái)處于其初始位置時(shí)每個(gè)機(jī)艙的轉(zhuǎn)子部件旋轉(zhuǎn)為與平臺(tái)的延伸方向平行的位置。也就是說(shuō)，在發(fā)電活躍的浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，初始平臺(tái)位置、初始風(fēng)向位置和初始機(jī)艙位置是對(duì)準(zhǔn)的，參見圖4。然而，在另一個(gè)實(shí)施例中，見圖5，當(dāng)風(fēng)向例如已從初始風(fēng)向轉(zhuǎn)動(dòng)45°時(shí)，平臺(tái)仍然可以位于其在初始平臺(tái)位置處的0°，而機(jī)艙已經(jīng)從初始機(jī)艙位置轉(zhuǎn)動(dòng)45°，以便使轉(zhuǎn)子部件與風(fēng)向?qū)?zhǔn)。如圖5所示，在與初始風(fēng)向成45°的風(fēng)向下，將平臺(tái)替代地旋轉(zhuǎn)45°并使機(jī)艙保持不旋轉(zhuǎn)也是可能的。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)風(fēng)從第一扇區(qū)或第二扇區(qū)141、142吹動(dòng)時(shí)，當(dāng)然也可能組合機(jī)艙和平臺(tái)旋轉(zhuǎn)。初始機(jī)艙位置因此不取決于平臺(tái)位置，這是因?yàn)槿绻脚_(tái)從其初始位置旋轉(zhuǎn)45°并且機(jī)艙從其初始位置旋轉(zhuǎn)45°，則轉(zhuǎn)子部件與初始風(fēng)向成90°，參見圖6。然而，相對(duì)于例如羅盤方位，0°的初始風(fēng)向位置與0°初始平臺(tái)位置基本相同。

這里所使用的初始位置是初始機(jī)艙位置、初始平臺(tái)方向和初始風(fēng)向位置對(duì)準(zhǔn)的一般位置。

平臺(tái)可以是系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)包括用于控制風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為與風(fēng)向基本垂直以進(jìn)行旋轉(zhuǎn)的裝置。所述裝置適于根據(jù)接收到的關(guān)于實(shí)際風(fēng)向的信息來(lái)控制平臺(tái)1和機(jī)艙5的旋轉(zhuǎn)。該裝置可以是上述控制裝置C。實(shí)際風(fēng)向61可以通過(guò)用于確定實(shí)際風(fēng)向的裝置(例如布置在平臺(tái)上的風(fēng)力計(jì))來(lái)測(cè)量，或者從天氣預(yù)報(bào)或其它源接收。該系統(tǒng)還可以包括用于將所述實(shí)際風(fēng)向與初始風(fēng)向相關(guān)聯(lián)的裝置，該初始風(fēng)向被定義為當(dāng)處于初始位置時(shí)與平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向基本垂直的方向。在一個(gè)實(shí)施例中，所述用于控制對(duì)準(zhǔn)的裝置控制兩個(gè)不同的旋轉(zhuǎn)裝置MR1、MR2，這兩個(gè)旋轉(zhuǎn)裝置協(xié)作以將風(fēng)力渦輪機(jī)的轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)向。所述兩種裝置是：用于平臺(tái)的第一旋轉(zhuǎn)裝置MR1和用于機(jī)艙的第二旋轉(zhuǎn)裝置MR2。當(dāng)風(fēng)被測(cè)量為從不同的風(fēng)向吹動(dòng)時(shí)，不同的裝置用于對(duì)準(zhǔn)。平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)由控制裝置C控制，該控制裝置布置成控制用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置MR1，以僅在偏離初始風(fēng)向OWD的某些檢測(cè)到的風(fēng)向期間使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)并將平臺(tái)1的旋轉(zhuǎn)限制為距初始位置最多90°，優(yōu)選為最多±45°。機(jī)艙5的旋轉(zhuǎn)也可以由控制裝置C控制。

在一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)準(zhǔn)是通過(guò)以下步驟進(jìn)行的：

-使所述機(jī)艙從初始機(jī)艙位置旋轉(zhuǎn)或使所述平臺(tái)從初始平臺(tái)位置旋轉(zhuǎn)或?qū)C(jī)艙和用于平臺(tái)的裝置兩者旋轉(zhuǎn)到轉(zhuǎn)子部件與第一扇區(qū)或第二扇區(qū)141、142內(nèi)的不同風(fēng)向?qū)?zhǔn)的位置，

-將所述機(jī)艙和所述平臺(tái)從初始平臺(tái)位置組合地旋轉(zhuǎn)，使得轉(zhuǎn)子部件與第三扇區(qū)和第四扇區(qū)143、144內(nèi)的不同風(fēng)向?qū)?zhǔn)。

在一個(gè)實(shí)施例中，第一扇區(qū)和第二扇區(qū)141、142是通過(guò)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)或僅平臺(tái)旋轉(zhuǎn)使轉(zhuǎn)子部件能夠與第一扇區(qū)和第二扇區(qū)內(nèi)的風(fēng)向?qū)?zhǔn)的扇區(qū)。在那些扇區(qū)內(nèi)，機(jī)艙旋轉(zhuǎn)是足夠的，在多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的尾流和轉(zhuǎn)子部件之間不發(fā)生干擾。在另一個(gè)實(shí)施例中，對(duì)于第一扇區(qū)和第二扇區(qū)141、142，可以使用機(jī)艙和平臺(tái)旋轉(zhuǎn)的組合。

在浮式多渦輪機(jī)風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)的一個(gè)實(shí)施例中，第三扇區(qū)和第四扇區(qū)143、144是通過(guò)機(jī)艙旋轉(zhuǎn)和平臺(tái)旋轉(zhuǎn)的組合使轉(zhuǎn)子部件與風(fēng)向?qū)?zhǔn)的扇區(qū)。

當(dāng)風(fēng)從在定義為距初始風(fēng)向OWD大約±45°的第一扇區(qū)141或定義為距初始風(fēng)向OWD大約135°至225°的第二扇區(qū)142內(nèi)的方向吹動(dòng)時(shí)，通過(guò)激活第二旋轉(zhuǎn)裝置MR2來(lái)僅旋轉(zhuǎn)機(jī)艙，或者通過(guò)激活第一旋轉(zhuǎn)裝置MR1來(lái)僅旋轉(zhuǎn)平臺(tái)。在一個(gè)實(shí)施例中，機(jī)艙和平臺(tái)都稍微旋轉(zhuǎn)。當(dāng)風(fēng)從在定義為距初始風(fēng)向OWD大約45°至135°的第三扇區(qū)143和定義為距初始風(fēng)向OWD大約225°至315°的第四扇區(qū)144內(nèi)的風(fēng)向吹動(dòng)時(shí)，通過(guò)激活用于控制旋轉(zhuǎn)的第一裝置和第二裝置MR1、MR2來(lái)旋轉(zhuǎn)機(jī)艙和平臺(tái)兩者。因此，機(jī)艙和平臺(tái)兩者都旋轉(zhuǎn)。平臺(tái)從初始平臺(tái)位置旋轉(zhuǎn)最大90°，優(yōu)選最多大約±45°，并且機(jī)艙旋轉(zhuǎn)剩余的角度，直到轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)。第一扇區(qū)、第二扇區(qū)、第三扇區(qū)和第四扇區(qū)的角區(qū)間分別基于從初始平臺(tái)位置最大±45°的平臺(tái)旋轉(zhuǎn)來(lái)定義。

圖4示出了本發(fā)明的第一風(fēng)情況，其中風(fēng)向61為0°的方向，即，處于初始風(fēng)向位置，其對(duì)于平臺(tái)1的初始位置是基本理想的并且一致的。初始風(fēng)向也可以被定義為當(dāng)處于初始位置時(shí)與平臺(tái)的伸長(zhǎng)方向基本垂直的方向。對(duì)于該風(fēng)向，機(jī)艙從其初始位置旋轉(zhuǎn)到0°，并且平臺(tái)處于其初始位置。注意，這里的旋轉(zhuǎn)以順時(shí)針角度測(cè)量，即，基于順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的0°至360°。

圖5示出了第二風(fēng)情況，其中，風(fēng)向61從逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)45°至從初始風(fēng)向OWD順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)315°的位置。對(duì)于該風(fēng)向，機(jī)艙從初始位置旋轉(zhuǎn)315°或至少-45°(逆時(shí)針)并且位于第一扇區(qū)內(nèi)。在如圖5所示的距初始風(fēng)向45°的風(fēng)向下，還可能替代地使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)-45°并且使機(jī)艙保持不旋轉(zhuǎn)，或者將平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)與機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)組合，以使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)-30°且使機(jī)艙旋轉(zhuǎn)-15°。

圖5清楚地示出了尾流31的射出方向如何不干擾，但這接近能夠不發(fā)生干擾的最大旋轉(zhuǎn)，這也是第一扇區(qū)限制在315°的原因。

圖6示出了第三風(fēng)情況，其中，風(fēng)向61逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)另一個(gè)45°到順時(shí)針從初始風(fēng)向OWD順時(shí)針270°的位置。對(duì)于該風(fēng)向61，機(jī)艙保持其從初始機(jī)艙位置的315°或-45°的旋轉(zhuǎn)，并且另外，平臺(tái)從初始平臺(tái)位置旋轉(zhuǎn)-45°。因此，保持了風(fēng)力渦輪機(jī)之間的旋轉(zhuǎn)角度，并且避免了尾流與轉(zhuǎn)子部件之間的干擾。

圖7示出了一種風(fēng)力情況的實(shí)施例，其中，風(fēng)向61逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)再另一個(gè)45°到從初始風(fēng)向OWD順時(shí)針225°的位置。對(duì)于該風(fēng)向，機(jī)艙從初始機(jī)艙位置旋轉(zhuǎn)225°或-135°，并且平臺(tái)定位在0°的初始平臺(tái)位置處。在距初始風(fēng)向OWD順時(shí)針225°的風(fēng)向的情況下，如圖7所示，也可能替代地使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)45°并且使機(jī)艙保持不旋轉(zhuǎn)。

圖8示出了第五風(fēng)情況，其中，風(fēng)向61從初始風(fēng)向OWD轉(zhuǎn)動(dòng)到180°。機(jī)艙因此也從初始機(jī)艙位置轉(zhuǎn)動(dòng)到180°，同時(shí)平臺(tái)被放置在其初始平臺(tái)位置。

圖9示出了第六風(fēng)情況，其中，風(fēng)從初始風(fēng)向OWD轉(zhuǎn)動(dòng)到135°。機(jī)艙也從初始機(jī)艙位置轉(zhuǎn)動(dòng)到135°，同時(shí)平臺(tái)被放置在其初始位置。在距初始風(fēng)向OWD順時(shí)針135°的風(fēng)向下，如圖9所示，還可能替代地使平臺(tái)旋轉(zhuǎn)-45°并且使機(jī)艙旋轉(zhuǎn)180°。

圖10示出了第七風(fēng)情況，其中，風(fēng)從初始風(fēng)向OWD轉(zhuǎn)動(dòng)到90°。機(jī)艙從初始機(jī)艙位置轉(zhuǎn)動(dòng)到135°，并且平臺(tái)從其初始位置旋轉(zhuǎn)-45°。還可能的是，平臺(tái)從其初始位置旋轉(zhuǎn)+45°，并且機(jī)艙從其初始機(jī)艙位置轉(zhuǎn)動(dòng)+45°

圖11示出了第八風(fēng)情況，其中，風(fēng)已從初始風(fēng)向OWD順時(shí)針旋轉(zhuǎn)動(dòng)到45°。機(jī)艙從初始機(jī)艙位置轉(zhuǎn)動(dòng)到45°，同時(shí)平臺(tái)被放置在其初始位置。還可能僅使平臺(tái)從其初始位置旋轉(zhuǎn)45°并且使機(jī)艙保持在其初始位置。

圖12示出了用于多個(gè)風(fēng)力渦輪機(jī)的風(fēng)力發(fā)電平臺(tái)1的一個(gè)實(shí)施例，其中，所述平臺(tái)1附接至六個(gè)系泊點(diǎn)41-46，系泊點(diǎn)41-46適于通過(guò)附接裝置47保證平臺(tái)固定在其運(yùn)行地點(diǎn)。所述附接裝置47在至少兩個(gè)平臺(tái)連接點(diǎn)49附接至所述平臺(tái)。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解到，附接裝置47可以是任意形式的附接裝置，包括但不限于纜線、鏈、繩索和帶。本領(lǐng)域技術(shù)人員還理解到，系泊點(diǎn)的數(shù)量可以是與圖12中所示的系泊點(diǎn)目的相同的任意數(shù)量的系泊點(diǎn)。

在如圖12所示的實(shí)施例中，平臺(tái)1被定位在初始平臺(tái)位置，其中到所有系泊點(diǎn)41-46的距離優(yōu)選基本上相等。平臺(tái)1可從所述初始位置旋轉(zhuǎn)±45°，例如如圖13所示。

圖13示出了圖12的實(shí)施例，其中，平臺(tái)從其初始位置旋轉(zhuǎn)45°。在本發(fā)明的不同實(shí)施例中，旋轉(zhuǎn)可以通過(guò)不同的旋轉(zhuǎn)裝置來(lái)進(jìn)行，例如由控制裝置C控制。然而，在一個(gè)實(shí)施例中，用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置MR1包括例如兩個(gè)絞盤，該絞盤被布置成使至少一個(gè)平臺(tái)連接點(diǎn)49沿著所述附接裝置47的長(zhǎng)度移動(dòng)。平臺(tái)沿著所述附接裝置47被絞住，以便使平臺(tái)1相對(duì)于其初始位置旋轉(zhuǎn)。在該實(shí)施例中，附接裝置47的長(zhǎng)度保持恒定。用于平臺(tái)的其它可能但未示出的旋轉(zhuǎn)裝置MR1可以是旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的推進(jìn)器或其它發(fā)動(dòng)機(jī)，結(jié)合在距離其初始位置最大90°處鎖定旋轉(zhuǎn)的機(jī)械裝置。還可能使用絞盤相應(yīng)地調(diào)節(jié)附接裝置47的相對(duì)長(zhǎng)度。

圖14示出了四個(gè)扇區(qū)141-144相對(duì)于風(fēng)力渦輪機(jī)的主要示意圖。基于如先前所描述的0°的初始位置作為起始點(diǎn)以及從該位置起的360°的范圍來(lái)劃分扇區(qū)。第一扇區(qū)141覆蓋315°到45°之間的范圍，第二扇區(qū)142覆蓋135°到225°之間的范圍，第三扇區(qū)143覆蓋45°到135°之間的范圍，并且第四扇區(qū)144覆蓋225°到315°之間的范圍。在第一扇區(qū)和第二扇區(qū)141、142中，所述用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置MR1或用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置MR2用于使轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)。在第三扇區(qū)和第四扇區(qū)143、144中，用于平臺(tái)的旋轉(zhuǎn)裝置MR1和用于機(jī)艙的旋轉(zhuǎn)裝置MR2一起用于使轉(zhuǎn)子部件對(duì)準(zhǔn)為基本垂直于風(fēng)。

圖15示出了在普通造船干塢150內(nèi)的浮式多風(fēng)力渦輪機(jī)平臺(tái)1，其例如可用于平臺(tái)1的組裝或維護(hù)。

然而，浮式多風(fēng)力渦輪機(jī)發(fā)電平臺(tái)1不限于在干塢中組裝。通過(guò)創(chuàng)新的細(xì)長(zhǎng)的增大浮筒桿7系統(tǒng)，平臺(tái)1的浮動(dòng)吃水使得幾乎能在任意地方生產(chǎn)平臺(tái)1。在組裝之后，平臺(tái)可以容易地從組裝位置浮出而沒有任何顯著的水深。這意味著一個(gè)實(shí)施例中的平臺(tái)1例如可以在船架、滑橇，干塢，岸邊，海濱或在海洋附近的任意其他合適的位置組裝。

與現(xiàn)有技術(shù)解決方案顯著不同的大小和尺寸還提供了平臺(tái)1可以運(yùn)輸通過(guò)其他海路(例如巴拿馬運(yùn)河或蘇伊士運(yùn)河)的優(yōu)點(diǎn)。這種海路對(duì)船舶通行具有限制。這減少了在那些通道是最佳運(yùn)輸路線的水域中行進(jìn)的平臺(tái)的重新定位時(shí)間。

本領(lǐng)域技術(shù)人員理解到，如果水閘更換、橋變化或采用其它測(cè)量值以改變運(yùn)河的特性，則測(cè)量值可能改變。因此，本發(fā)明不限于當(dāng)前的測(cè)量值。

然而，當(dāng)前的測(cè)量值是：

蘇伊士最大值：

巴拿馬最大值：

應(yīng)當(dāng)注意，在上面的詳細(xì)描述中，任意實(shí)施例或?qū)嵤├奶卣鲀H為示例，并且如果這種組合不明顯矛盾，則可以通過(guò)任意方式組合。