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

背景技術：

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

關于通常使用的和本領域技術人員已知的風力渦輪機的布置方式，現(xiàn)有技術提出了不同的解決方案。例如，風力渦輪機以各模式分散在海洋中的獨立平臺或地基上或在容納多個風力渦輪機的大平臺上?，F(xiàn)有技術的平臺被設計成或者用于容納單個風力渦輪機，或者以風力渦輪機被布置在平臺上的方式設計，其中，由于整個平臺被旋轉成與風對準，所以風從基本恒定的方向接近平臺。

風力渦輪機之間的干擾由例如風力渦輪機的轉子葉片的轉子部件后側產生的尾流造成。該尾流是由轉子部件的旋轉產生的湍流，并且從風力渦輪機向后延伸很大距離。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力渦輪機之間的干擾，風力渦輪機通常布置成彼此相距很大距離，以防止這種干擾。當在海上環(huán)境中應用時，這對多渦輪風力平臺產生很大尺寸要求。

在現(xiàn)有技術中，布置風力渦輪機、結構支撐部件、轉子部件、發(fā)電機部件和機艙(nacelle)也是已知的，其中，所述機艙布置在所述結構支撐部件上，并且機艙適于旋轉以便使轉子部件與風對準。盡管一些風向比其它風向更常見，通過機艙旋轉使風力渦輪機獨立于風向起作用是有益的，該機艙旋轉通過上述設計是可能的。不同的風向產生的問題是：如果發(fā)生干擾，由于增大的磨損和損失發(fā)電的風險，風力渦輪機之間的距離要求至少為從最不利的風向的要求的距離。這意味著如果風力渦輪機相對于彼此沿延長線分布，則風力渦輪機之間的距離需要超過干擾范圍，即，在該范圍之外，尾流降低足夠多以使新渦輪機進行有益的運轉。

現(xiàn)有技術對于這個問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，該平臺可圍繞中軸線旋轉360°。因此，獨立于風向，尾流與其它轉子部件之間的距離被保持為一恒定長度。因此在所有風力渦輪機之間使用的最小距離產生一個相對節(jié)省空間的解決方案。然而，這種設計仍然需要很大尺寸的平臺，且生產方法可以被改進。例如，在多渦輪風力發(fā)電平臺的生產期間，標準船塢被用于生產獨立部件。然而，由于在上述解決方案中的平臺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，所以平臺的完成不能在這種碼頭內進行。

現(xiàn)有技術解決這個問題通過一種并不有益的方式，即通過使用將平臺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)域之外進行組裝會顯著增加與操作相關的風險。這些風險包括例如惡劣天氣、惡劣的工作條件、操作困難以及起重機和工具的使用受限。除了增加風險之外，該組裝方法還導致對初始生產中的公差要求的增加。

現(xiàn)有技術提出的解決方案還包括多個額外的缺點。在完成任意類型的平臺后，必須將平臺重新定位到最終生產地點。最終生產地點是海上位置，并且一般的過程是通過一個或多個拖船將平臺拖到位。這是一個伴隨著通常取決于時間的高成本和風險的精細過程。因為生產時間損失和天氣條件變化的風險，所以運輸時間與風險因數(shù)成比例。如本領域技術人員所理解的，僅僅由于形狀，通常難以在水中拖曳圓形、三角形或六邊形結構。因此，現(xiàn)有技術中已知的結構相對于其可被拖曳的速度而受限。

除了低運輸速度之外，許多商業(yè)海運路線包括對于船只通過的寬度限制，例如蘇伊士運河和巴拿馬運河，其對于傳統(tǒng)風力渦輪機平臺而言過窄以至于不能通過。這增加了在那些本可被利用的運河水域中移動平臺的重新定位的時間。

鑒于上述問題和現(xiàn)有技術解決方案，提供解決至少一些所識別的限制而不損害多渦輪設計優(yōu)點的海上風力渦輪機平臺將是有利的。

技術實現(xiàn)要素：

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

這些目的通過如所附權利要求中闡述的多渦輪風力發(fā)電平臺、方法和系統(tǒng)來實現(xiàn)。

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

在一個實施例中，所述用于機艙的旋轉裝置和用于平臺的旋轉裝置適于協(xié)作使風力渦輪機的轉子部件調整為基本垂直于所檢測的實際風向。在一個實施例中，控制裝置可用于控制用于平臺的旋轉裝置和用于機艙的旋轉裝置兩者。

因此，平臺和機艙適于旋轉以防止在所述轉子部件后面產生的尾流與附近布置的風力渦輪機的轉子部件之間的干擾。平臺適于在距所述初始平臺位置大約±45°之間旋轉，以便能夠在兩個尾流之間不產生干擾的前提下覆蓋所有風向。然而，較小的旋轉角度也是可能的。通過平臺和機艙二者的旋轉，機艙的旋轉被限制為它們的尾流不會與浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺上的相鄰風力渦輪機的轉子部件干擾的角度。如前文描述的，這通過旋轉機艙和平臺的組合來實現(xiàn)。平臺的旋轉是基于與平臺所漂浮的水面基本平行的平面，并且機艙的旋轉是基于與平臺的旋轉平面平行的平面。

將平臺的旋轉自由度限制為總共90°的一個優(yōu)點是在不具有附接至平臺的先進旋轉裝置的前提下可以使用多個系泊點。例如，如果平臺應該旋轉360°，則系泊裝置必須是柔性的，使得平臺可以圍繞其自身的軸線旋轉，而不移動系泊裝置。這產生了問題并且為了實現(xiàn)該目的而添加了明顯更復雜的解決方案。通過限制平臺的旋轉，可以使用具有固定長度的附接裝置的固定系泊裝置而不產生任何上述問題。

在平臺的一個實施例中，用于機艙的旋轉裝置或用于平臺的旋轉裝置適于單獨使用或一起使用，以用于當風從在定義為距初始風向大約±45°的第一扇區(qū)或定義為距初始風向大約135°至225°的第二扇區(qū)內的風向吹動時，使風力渦輪機的轉子部件對準為基本垂直于實際風向，并且其中，用于機艙的旋轉裝置適于與用于平臺的旋轉裝置協(xié)作，以用于當風從在定義為距初始風向大約45°至135°的第三扇區(qū)和定義為距初始風向大約225°至315°的第四扇區(qū)內的風向吹動時將風力渦輪機的轉子部件對準為基本垂直于實際風向，使得平臺從初始平臺位置旋轉最大90°，優(yōu)選最多大約±45°，并且機艙旋轉剩余的順時針角度，直到轉子部件對準為基本垂直于實際風向。

對于處于0°的機艙的初始位置，即，基本平行于平臺的延伸方向，當尾流方向基本垂直于平臺并且尾流彼此平行時，干擾的風險非常有限。尾流從轉子部件指向后方，該轉子部件與不同風力渦輪機后側直接沿直線中心對齊。

在機艙旋轉時，干擾的風險隨著與初始風向的角度偏差而增大，并且最終在90°處達到峰值，其中，第一風力渦輪機的尾流直接指向第二風力渦輪機，第二風力渦輪機直接指向第三風力渦輪機，等等。當組合機艙和平臺的旋轉時，可以避免這種干擾。

第一扇區(qū)和第二扇區(qū)彼此對應并且僅通過機艙旋轉而到達，這意味著機艙是多渦輪機風力發(fā)電平臺中唯一朝向這些扇區(qū)的風對準的部分。第一扇區(qū)和第二扇區(qū)也可以僅通過平臺旋轉而到達，這意味著只有平臺旋轉，機艙保持在其初始位置，其中轉子部件與平臺的伸長方向基本對準。在一個實施例中，當然也可能通過機艙和平臺旋轉的組合來達到第一扇區(qū)和第二扇區(qū)，例如通過使機艙旋轉5°并使平臺旋轉10°。第三扇區(qū)和第四扇區(qū)也是相對于彼此對應的扇區(qū)并且通過機艙旋轉和平臺旋轉的組合而到達。在這樣做時，機艙的旋轉不會超過距處于0°的初始位置45°或者超過距從初始位置偏移180°的位置45°。由此，機艙避免了距初始位置46°至134°和226°至314°的旋轉范圍，這使得風力渦輪機在一起更靠近地放置。與平臺的旋轉相結合，盡管旋轉受限也可能達到所有360°的可能的風向。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例中，用于平臺的所述旋轉裝置包括至少兩個絞盤，該絞盤布置成沿著所述附接裝置的長度移動至少一個平臺連接點。通過使平臺連接點沿著所述附接裝置的長度移動的絞盤，平臺在與水面基本平行的平面中旋轉。

當風向改變時，轉子部件通過機艙、平臺或其組合的旋轉與新的風向對準。在浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例中，平臺的旋轉通過將平臺絞在相對于初始平臺位置的新位置中來進行。平臺連接點是當前通過例如絞盤與平臺接合的附接裝置上的點。連接點可以是當絞盤使平臺在不同位置之間移動時根據(jù)平臺位置移動的附接裝置上的點。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例中，所述平臺通過恒定長度的附接裝置附接至所述系泊裝置。

本發(fā)明的另一個優(yōu)點是可以利用恒定長度的附接裝置(例如，纜繩、纜線、鏈或任意其它形式的附接裝置)保證平臺固定在其生產地點。相對于現(xiàn)有技術的解決方案，由此可能減少附接裝置所需的長度以及減少對平臺上的存儲的需要。這還具有以下效果：更少的被鹽水污染的附接裝置存儲在平臺上，降低腐蝕和機械故障的風險。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪風力發(fā)電平臺的一個實施例中，所述平臺的下部區(qū)段附接有包括至少兩個間隔開的基本上細長的浮筒桿的桁架結構，所述細長的浮筒桿被擴大以在運輸和/或維護期間用作漂浮浮筒。

本發(fā)明的一個優(yōu)點是，與現(xiàn)有技術的解決方案相比，細長形狀使得平臺足夠容易地通過例如拖船而在水上被拖曳。為了進一步增強這種功能，浮式多渦輪風力發(fā)電平臺的桁架結構已經被開發(fā)，包括布置在平臺桁架結構的下部的至少兩個增大的浮筒桿。該平臺被設計成在具有壓載和不具有壓載的情況下都具有穩(wěn)定性，這意味著為了運輸可以減少或消除壓載物，導致平臺在水中漂浮得更高。通過改變平臺的浮力，可能實現(xiàn)平臺單獨漂浮在兩個或更多個增大的浮筒桿上的運輸模式。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)的構造類似的漂浮浮筒。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例中，增大的浮筒桿還適于用作壓載艙。

根據(jù)本發(fā)明的浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的另一個優(yōu)點是，上述增大的桿還用作壓載艙，取決于平臺的優(yōu)選浮力，該壓載艙可填充空氣或水。這可以用于如上述實施例中所述的運輸，而且例如當對平臺進行維護操作時使用。如前文提及的，增大的桿用作將平臺升出水面的浮筒。這意味著無需將平臺從生產地點移除即可接近平臺上的基本所有部分。

本領域技術人員理解到，在另一個實施例中，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。

在一個實施例中，由于風力渦輪機施加在結構上的力，所以需要壓載物以便能夠進行發(fā)電。

在用于海上發(fā)電的浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例中，相鄰風力渦輪機之間的空間是轉子部件直徑的一倍到三倍，優(yōu)選地為轉子直徑的1.55倍。

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

在用于海上發(fā)電的多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例中，所述平臺的寬度、型寬和吃水在蘇伊士最大值的極限內，優(yōu)選地在巴拿馬最大值的極限內。

蘇伊士最大值和巴拿馬最大值是船舶工程術語，分別定義允許通過蘇伊士運河和巴拿馬運河的最大測量值。這些術語是允許運輸?shù)拇暗拈L度、寬度和吃水的集合術語。

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風力發(fā)電平臺上的風力渦輪機的轉子部件對準為基本垂直于風向的方法。該方法包括以下步驟：

·確定實際風向

·將所述實際風向與初始風向相關聯(lián)，該初始風向被定義為當處于初始位置時基本垂直于平臺的伸長方向的方向

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

·使用用于機艙的旋轉裝置和/或用于平臺的旋轉裝置使所述風力渦輪機的所述轉子部件對準為基本垂直于實際風向。

在該方法的一個實施例中，其還包括以下步驟：

·當風從在定義為距初始風向±45°的第一扇區(qū)或定義為距初始風向135°至225°的第二扇區(qū)內的風向吹動時，使用用于機艙的旋轉裝置(MR2)以僅旋轉機艙，或者使用用于平臺的旋轉裝置(MR1)以僅旋轉平臺，或者使用用于機艙的旋轉裝置(MR2)和用于平臺的旋轉裝置(MR1)兩者來使轉子部件對準為基本垂直于風向

·當風從在定義為距初始風向45°至135°的第三扇區(qū)和定義為距初始風向225°至315°的第四扇區(qū)內的風向吹動時，使用用于機艙的旋轉裝置和用于平臺的旋轉裝置一起以使所述平臺從初始平臺位置旋轉最大90°，優(yōu)選地最多±45°，并且使機艙旋轉剩余的角度，直到轉子部件對準為基本垂直于風向。

在該方法的一個實施例中，所述方法還包括以下步驟：

·沿著附接裝置絞住所述平臺，從而使所述平臺旋轉。

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風力發(fā)電平臺上的風力渦輪機的轉子部件對準為基本垂直于風向的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括：用于確定實際風向的裝置；用于將實際風向與初始風向相關聯(lián)的裝置，該初始風向被定義為當處于初始位置時與平臺的伸長方向基本垂直的方向；通過控制用于機艙的旋轉裝置和/或用于平臺的旋轉裝置來控制將風力渦輪機的轉子部件對準為基本垂直于實際風向的裝置。

上述系統(tǒng)能夠用于旋轉浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺，以使在不使用允許平臺360度旋轉的復雜系泊裝置的前提下，每個單獨的風力渦輪機總是在自由風中運行，避免尾流之間的干擾。因此，該系統(tǒng)使得能夠使用生產、運輸以及附接到海上期望位置的成本效率高的風力發(fā)電平臺來實現(xiàn)更有效的風力發(fā)電。在一個實施例中，用于控制轉子部件的對準的所述裝置和/或用于平臺的旋轉裝置可以是上述控制裝置。

為了進一步闡明用于海上發(fā)電的多渦輪機風力發(fā)電平臺及其對準方法，平臺處于中心位置的初始平臺位置已被定義為初始平臺位置。因此，這是平臺最初牢固地系泊至的位置，并且在一個優(yōu)選實施例中，其為到不同系泊點的距離基本相同的位置、旋轉范圍的中間位置或者附接裝置絞到其在平臺處的中心位置的位置。初始平臺位置與任意羅盤方位無關，并且可以處于與其相關的任意方位。然而，對于本說明書的目的，初始平臺位置也被稱為距初始平臺位置0°。

附圖說明

現(xiàn)在參考附圖，通過實例的方式描述本發(fā)明，在附圖中：

圖1示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例的等距視圖。

圖2示出了包括兩個增大的浮筒桿的浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的等距視圖。

圖3示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的等距視圖，其示出了形成在轉子部件后面的尾流。

圖4示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，風向在距初始風向0°的第一扇區(qū)內。

圖5示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，風向在距初始風向約-45°/315°的第一扇區(qū)內。

圖6示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，風向在距初始風向位置約270°的第四扇區(qū)內。

圖7示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，風向在距初始風向位置約225°的第二扇區(qū)內。

圖8示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，風向在距初始風向位置約180°的第二扇區(qū)內。

圖9示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，風向在距初始風向位置約135°的第二扇區(qū)內。

圖10示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，風向在距初始風向位置約90°的第三扇區(qū)內。

圖11示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，風向在距初始風向位置約45°的第一扇區(qū)內。

圖12示出了浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，示出了幾個系泊點。

圖13示出了多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例，其中，平臺借助與幾個系泊點連接的連接裝置從初始平臺位置旋轉。

圖14示出了關于風力渦輪機的四個扇區(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風力發(fā)電平臺的一個實施例。

具體實施方式

在下文中，參考附圖公開了本發(fā)明的不同實施例的詳細描述。本文的所有實施例應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。各種實施例和方法的各個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力發(fā)電平臺和對準方法的總體功能相矛盾。

圖1示出了多渦輪機風力發(fā)電平臺1的一個實施例，其中，三個風力渦輪機3布置在具有限定的延伸方向的細長或基本上細長的平臺1上。平臺包括用于使平臺圍繞第一基本豎直的軸線z1旋轉的裝置MR1。平臺1還包括控制裝置C，該控制裝置布置成控制用于平臺的旋轉裝置MR1，以僅在某些檢測到的風向期間使平臺旋轉?？刂蒲b置C可以是例如由位于平臺上或遠離平臺的中央計算機控制的裝置，其接收與例如風向、風力強度或其他天氣條件有關的信號。平臺1具有包括多個桿2的桁架結構，這些桿一起形成支撐所述風力渦輪機3的浮式結構。

風力渦輪機通過結構支撐部件6布置在平臺上，該結構支撐部件是支撐連接至轉子部件4且設置以繞基本水平軸x旋轉的機艙5的支撐部件。在一個實施例中，機艙5的旋轉也可以由控制裝置C控制。支撐部件6是風力渦輪機的一部分，并且例如在一個實施例中可以是以與本領域中傳統(tǒng)已知的相同的方式支撐發(fā)電機部件、機艙和轉子部件的支柱。如本領域技術人員已知的，傳統(tǒng)的支柱是稍微圓錐形的圓形。在浮式多渦輪平臺的另一個實施例中，支柱是桁架結構的一部分，并由此被完全集成到平臺的結構。本領域技術人員理解到，盡管結構支撐部件對于多渦輪風力發(fā)電平臺的功能非常重要，但結構支撐部件的設計可以是在如本文要求保護的用于多渦輪風力發(fā)電平臺的范圍內的任意形式或形狀。

轉子部件4通常是三轉子葉片風扇，其具有布置在結構支撐部件6的頂部處的水平軸線x，從而形成風力渦輪機塔架。本領域技術人員理解到，轉子部件可以是具有類似特性的任意形式的轉子部件，不限于特定數(shù)量的轉子葉片或特定設計。

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

機艙5可旋轉地布置在所述結構支撐部件6上，并且布置成圍繞延伸穿過支撐部件6的中心的第二基本豎直的軸線z2旋轉。機艙5的所述旋轉借助用于機艙的旋轉裝置MR2產生。所述用于機艙的旋轉裝置MR2包括布置以使機艙圍繞第二豎直軸線z2旋轉360°的偏航電機和偏航驅動器。當轉子部件6的旋轉葉片平行于平臺的伸長方向時，機艙5可以說具有具有0°旋轉的初始位置。機艙相對于平臺1旋轉，以將轉子葉片調節(jié)為基本垂直于風向。

風向可以被定義為與初始風向OWD的偏差。初始風向OWD可以被定義為當處于初始位置時與平臺的伸長方向基本垂直的方向。初始位置可以被定義為平臺最初牢固地系泊到海底的位置，并且在一個優(yōu)選實施例中為與不同系泊點相距的距離基本相同的位置、旋轉范圍的中間位置或者附接裝置絞連至其在平臺處的中心位置的位置。初始平臺位置與任何羅盤方位無關，并且可以處于與其相關的任意方位。

在圖1中，多個不同的風向被可視化為相對于初始風向OWD的虛擬圓的扇區(qū)141-144。第一扇區(qū)141被定義為距初始風向±45°，第二扇區(qū)142被定義為距初始風向135°至225°，第三扇區(qū)143被定義為距初始風向45°至135°，并且第四扇區(qū)144被定義為距初始風向225°至315°。這在圖14和下文中進一步描述。

湍流是由轉子部件4的運動產生的。這種湍流在本領域中被稱為尾流31，并且在風力渦輪機的轉子部件4后面形成為圓錐形，參見圖3至圖11。重要的是，來自不同風力渦輪機的尾流31不干擾附近渦輪機的轉子部件，這是因為這種干擾可能隨著時間造成嚴重損壞并導致總體發(fā)電故障。還可以在圖1中看出，風力渦輪機3被放置成彼此相距一距離，該距離對應于轉子部件直徑的1到3倍，以便在避免干擾的同時使所需的空間最小化。該距離不同于現(xiàn)有技術的解決方案，其中，風力渦輪機之間的距離基于機艙5應該能旋轉360°而不發(fā)生任何尾流與轉子部件之間的干擾的前提。

作為標準，機艙5的360°旋轉是可能的。然而，電能的產生優(yōu)選僅在機艙5旋轉時被激活，以使來自不同風力渦輪機的尾流31不干擾附近渦輪機的轉子部件。在一個實施例中，僅在平臺從初始平臺位置旋轉±45°時才激活能量的產生。由于電力僅在特定限制的機艙旋轉角間隔期間被提取的本解決方案，創(chuàng)建一種系統(tǒng)，其中所述轉子部件4后面的尾流不產生干擾，如下面將解釋的。

在一個實施例中，多渦輪風力發(fā)電平臺1還包括基本豎直地布置在桁架結構2內的結構支撐支柱8。在一個實施例中，結構支撐支柱8沿著桁架結構2的外邊緣布置并且以一半或少于一半的結構支撐支柱8適于支撐風力渦輪機3的方式布置。在進一步的一實施例中，不支撐風力渦輪機3的剩余結構支撐支柱8容納服務/維護平臺、直升機平臺或具有易于維護、生產或接近多渦輪機風力發(fā)電平臺1的任意其它功能。

圖2示出了本發(fā)明的一個實施例，其中，增大的桿7布置在平臺1的下部。增大的桿7是細長的增大的桿7，其沿著平臺1的下部延伸，從而形成增大的浮筒桿7。

在平臺1的運輸期間，減少結構內的壓載水量以便減少平臺組件的水下本體是有益的。即使從平臺1移除壓載水，該結構對于在水上被拖曳仍然不夠理想并且提供大量的水阻力。為了解決這個問題，桁架結構2包括附接至所述平臺的下部區(qū)段的兩個間隔開的基本細長的浮筒桿7。那些細長的浮筒桿7增大以在運輸期間用作浮動浮筒7。這意味著，當平臺中的壓艙物的量減少時，平臺浮力改變，導致平臺浮在只有兩個浮筒桿7與水面直接接觸的高度處，從而產生一種水阻力減小并且平臺像多體船一樣漂浮的解決方案。

本領域技術人員理解到，對于本發(fā)明的不同實施例，浮筒桿7的數(shù)量、長度、形狀、形式和尺寸可以改變。在一個優(yōu)選的實施例中，桁架結構由彼此連接的圓桿7形成。然而理解到，可以使用任意合適材料(例如，金屬、鋁、復合材料或任意其它合適的材料)、任意形式的桿來形成該結構。因此，該結構可以例如包括圓桿、矩形桿或任意其他形狀的桿。

圖3示出了用于海上發(fā)電的多渦輪機風力發(fā)電平臺1的等距視圖，其中，示出了由轉子部件4的運動產生的湍流或尾流31。尾流31在風力渦輪機的轉子部件4后面形成為圓錐形狀。來自不同風力渦輪機的尾流31不干擾附近渦輪機的轉子部件是重要的，這是因為這種干擾可能隨著時間造成嚴重損壞并導致總體發(fā)電故障。

如先前公開的，這是對于現(xiàn)有技術布置的設計的原因之一，其中該設計例如已經使用三角形平臺以便在不損害風力渦輪機之間所需空間的情況下產生穩(wěn)定的平臺。

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

L＝D/(1-sin(X))sin(v)

其中'L'是風力渦輪機之間的距離，'D'是轉子部件的直徑，'x'是尾流的散射角，'v'是機艙從初始機艙位置的旋轉角(0-90°)，在該初始機艙位置中轉子部件的旋轉葉片平行于平臺的伸長方向。通過減小機艙旋轉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旋轉剩余的角度直到風力渦輪機的轉子部件對準為基本垂直于風向，或者旋轉平臺以覆蓋第一扇區(qū)和第二扇區(qū)中的范圍并且使機艙旋轉剩余的角度直到風力渦輪機的轉子部件對準為基本垂直于風向，如在本發(fā)明中，風力渦輪機之間所需的距離顯著減小。

現(xiàn)在參考附圖說明：

L＝D/(1-sin(5°))sin(45°)≈1.55×D

對于傳統(tǒng)的多渦輪機發(fā)電平臺，風力渦輪機之間的距離通常大約是轉子部件的直徑的五倍，以便減小尾流與轉子部件之間的干擾。

如在上述公式中可以看出，風力渦輪機之間的1,55×D的距離是基于機艙的最大45°旋轉。因此，平臺的±45°的組合旋轉對于覆蓋所有風向是必要的。因此，風力渦輪機之間的最佳距離也取決于平臺允許的最大旋轉。平臺的旋轉移動風力渦輪機的地理位置并改進風力渦輪機相對于風向的位置，使得它們總是在無擾動的風中運轉。

多渦輪機風力發(fā)電平臺使用兩種不同的裝置，以便使轉子部件與風向對準。本領域技術人員理解到，風可以從初始風向位置轉動360°，并且獨立于風向進行發(fā)電對于電力生產是有益的。為了描述浮式多渦輪風力發(fā)電平臺的益處，360°被分成四個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，初始機艙位置還被定義為當平臺處于其初始位置時每個機艙的轉子部件旋轉為與平臺的延伸方向平行的位置。也就是說，在發(fā)電活躍的浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例中，初始平臺位置、初始風向位置和初始機艙位置是對準的，參見圖4。然而，在另一個實施例中，見圖5，當風向例如已從初始風向轉動45°時，平臺仍然可以位于其在初始平臺位置處的0°，而機艙已經從初始機艙位置轉動45°，以便使轉子部件與風向對準。如圖5所示，在與初始風向成45°的風向下，將平臺替代地旋轉45°并使機艙保持不旋轉也是可能的。在一個實施例中，當風從第一扇區(qū)或第二扇區(qū)141、142吹動時，當然也可能組合機艙和平臺旋轉。初始機艙位置因此不取決于平臺位置，這是因為如果平臺從其初始位置旋轉45°并且機艙從其初始位置旋轉45°，則轉子部件與初始風向成90°，參見圖6。然而，相對于例如羅盤方位，0°的初始風向位置與0°初始平臺位置基本相同。

這里所使用的初始位置是初始機艙位置、初始平臺方向和初始風向位置對準的一般位置。

平臺可以是系統(tǒng)的一部分，該系統(tǒng)包括用于控制風力渦輪機的轉子部件對準為與風向基本垂直以進行旋轉的裝置。所述裝置適于根據(jù)接收到的關于實際風向的信息來控制平臺1和機艙5的旋轉。該裝置可以是上述控制裝置C。實際風向61可以通過用于確定實際風向的裝置(例如布置在平臺上的風力計)來測量，或者從天氣預報或其它源接收。該系統(tǒng)還可以包括用于將所述實際風向與初始風向相關聯(lián)的裝置，該初始風向被定義為當處于初始位置時與平臺的伸長方向基本垂直的方向。在一個實施例中，所述用于控制對準的裝置控制兩個不同的旋轉裝置MR1、MR2，這兩個旋轉裝置協(xié)作以將風力渦輪機的轉子部件對準為基本垂直于風向。所述兩種裝置是：用于平臺的第一旋轉裝置MR1和用于機艙的第二旋轉裝置MR2。當風被測量為從不同的風向吹動時，不同的裝置用于對準。平臺的旋轉由控制裝置C控制，該控制裝置布置成控制用于平臺的旋轉裝置MR1，以僅在偏離初始風向OWD的某些檢測到的風向期間使平臺旋轉并將平臺1的旋轉限制為距初始位置最多90°，優(yōu)選為最多±45°。機艙5的旋轉也可以由控制裝置C控制。

在一個實施例中，對準是通過以下步驟進行的：

-使所述機艙從初始機艙位置旋轉或使所述平臺從初始平臺位置旋轉或將機艙和用于平臺的裝置兩者旋轉到轉子部件與第一扇區(qū)或第二扇區(qū)141、142內的不同風向對準的位置，

-將所述機艙和所述平臺從初始平臺位置組合地旋轉，使得轉子部件與第三扇區(qū)和第四扇區(qū)143、144內的不同風向對準。

在一個實施例中，第一扇區(qū)和第二扇區(qū)141、142是通過機艙旋轉或僅平臺旋轉使轉子部件能夠與第一扇區(qū)和第二扇區(qū)內的風向對準的扇區(qū)。在那些扇區(qū)內，機艙旋轉是足夠的，在多個風力渦輪機的尾流和轉子部件之間不發(fā)生干擾。在另一個實施例中，對于第一扇區(qū)和第二扇區(qū)141、142，可以使用機艙和平臺旋轉的組合。

在浮式多渦輪機風力發(fā)電平臺的一個實施例中，第三扇區(qū)和第四扇區(qū)143、144是通過機艙旋轉和平臺旋轉的組合使轉子部件與風向對準的扇區(qū)。

當風從在定義為距初始風向OWD大約±45°的第一扇區(qū)141或定義為距初始風向OWD大約135°至225°的第二扇區(qū)142內的方向吹動時，通過激活第二旋轉裝置MR2來僅旋轉機艙，或者通過激活第一旋轉裝置MR1來僅旋轉平臺。在一個實施例中，機艙和平臺都稍微旋轉。當風從在定義為距初始風向OWD大約45°至135°的第三扇區(qū)143和定義為距初始風向OWD大約225°至315°的第四扇區(qū)144內的風向吹動時，通過激活用于控制旋轉的第一裝置和第二裝置MR1、MR2來旋轉機艙和平臺兩者。因此，機艙和平臺兩者都旋轉。平臺從初始平臺位置旋轉最大90°，優(yōu)選最多大約±45°，并且機艙旋轉剩余的角度，直到轉子部件對準為基本垂直于風。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位置最大±45°的平臺旋轉來定義。

圖4示出了本發(fā)明的第一風情況，其中風向61為0°的方向，即，處于初始風向位置，其對于平臺1的初始位置是基本理想的并且一致的。初始風向也可以被定義為當處于初始位置時與平臺的伸長方向基本垂直的方向。對于該風向，機艙從其初始位置旋轉到0°，并且平臺處于其初始位置。注意，這里的旋轉以順時針角度測量，即，基于順時針旋轉的0°至360°。

圖5示出了第二風情況，其中，風向61從逆時針轉動45°至從初始風向OWD順時針轉動315°的位置。對于該風向，機艙從初始位置旋轉315°或至少-45°(逆時針)并且位于第一扇區(qū)內。在如圖5所示的距初始風向45°的風向下，還可能替代地使平臺旋轉-45°并且使機艙保持不旋轉，或者將平臺的旋轉與機艙的旋轉組合，以使平臺旋轉-30°且使機艙旋轉-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，這也是第一扇區(qū)限制在315°的原因。

圖6示出了第三風情況，其中，風向61逆時針轉動另一個45°到順時針從初始風向OWD順時針270°的位置。對于該風向61，機艙保持其從初始機艙位置的315°或-45°的旋轉，并且另外，平臺從初始平臺位置旋轉-45°。因此，保持了風力渦輪機之間的旋轉角度，并且避免了尾流與轉子部件之間的干擾。

圖7示出了一種風力情況的實施例，其中，風向61逆時針轉動再另一個45°到從初始風向OWD順時針225°的位置。對于該風向，機艙從初始機艙位置旋轉225°或-135°，并且平臺定位在0°的初始平臺位置處。在距初始風向OWD順時針225°的風向的情況下，如圖7所示，也可能替代地使平臺旋轉45°并且使機艙保持不旋轉。

圖8示出了第五風情況，其中，風向61從初始風向OWD轉動到180°。機艙因此也從初始機艙位置轉動到180°，同時平臺被放置在其初始平臺位置。

圖9示出了第六風情況，其中，風從初始風向OWD轉動到135°。機艙也從初始機艙位置轉動到135°，同時平臺被放置在其初始位置。在距初始風向OWD順時針135°的風向下，如圖9所示，還可能替代地使平臺旋轉-45°并且使機艙旋轉180°。

圖10示出了第七風情況，其中，風從初始風向OWD轉動到90°。機艙從初始機艙位置轉動到135°，并且平臺從其初始位置旋轉-45°。還可能的是，平臺從其初始位置旋轉+45°，并且機艙從其初始機艙位置轉動+45°

圖11示出了第八風情況，其中，風已從初始風向OWD順時針旋轉動到45°。機艙從初始機艙位置轉動到45°，同時平臺被放置在其初始位置。還可能僅使平臺從其初始位置旋轉45°并且使機艙保持在其初始位置。

圖12示出了用于多個風力渦輪機的風力發(fā)電平臺1的一個實施例，其中，所述平臺1附接至六個系泊點41-46，系泊點41-46適于通過附接裝置47保證平臺固定在其運行地點。所述附接裝置47在至少兩個平臺連接點49附接至所述平臺。本領域技術人員理解到，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。本領域技術人員還理解到，系泊點的數(shù)量可以是與圖12中所示的系泊點目的相同的任意數(shù)量的系泊點。

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

圖13示出了圖12的實施例，其中，平臺從其初始位置旋轉45°。在本發(fā)明的不同實施例中，旋轉可以通過不同的旋轉裝置來進行，例如由控制裝置C控制。然而，在一個實施例中，用于平臺的旋轉裝置MR1包括例如兩個絞盤，該絞盤被布置成使至少一個平臺連接點49沿著所述附接裝置47的長度移動。平臺沿著所述附接裝置47被絞住，以便使平臺1相對于其初始位置旋轉。在該實施例中，附接裝置47的長度保持恒定。用于平臺的其它可能但未示出的旋轉裝置MR1可以是旋轉平臺的推進器或其它發(fā)動機，結合在距離其初始位置最大90°處鎖定旋轉的機械裝置。還可能使用絞盤相應地調節(jié)附接裝置47的相對長度。

圖14示出了四個扇區(qū)141-144相對于風力渦輪機的主要示意圖?；谌缦惹八枋龅?°的初始位置作為起始點以及從該位置起的360°的范圍來劃分扇區(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，所述用于平臺的旋轉裝置MR1或用于機艙的旋轉裝置MR2用于使轉子部件對準為基本垂直于風。在第三扇區(qū)和第四扇區(qū)143、144中，用于平臺的旋轉裝置MR1和用于機艙的旋轉裝置MR2一起用于使轉子部件對準為基本垂直于風。

圖15示出了在普通造船干塢150內的浮式多風力渦輪機平臺1，其例如可用于平臺1的組裝或維護。

然而，浮式多風力渦輪機發(fā)電平臺1不限于在干塢中組裝。通過創(chuàng)新的細長的增大浮筒桿7系統(tǒng)，平臺1的浮動吃水使得幾乎能在任意地方生產平臺1。在組裝之后，平臺可以容易地從組裝位置浮出而沒有任何顯著的水深。這意味著一個實施例中的平臺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)有技術解決方案顯著不同的大小和尺寸還提供了平臺1可以運輸通過其他海路(例如巴拿馬運河或蘇伊士運河)的優(yōu)點。這種海路對船舶通行具有限制。這減少了在那些通道是最佳運輸路線的水域中行進的平臺的重新定位時間。

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

然而，當前的測量值是：

蘇伊士最大值：

巴拿馬最大值：

應當注意，在上面的詳細描述中，任意實施例或實施例的特征僅為示例，并且如果這種組合不明顯矛盾，則可以通過任意方式組合。