特表 2024-512488 浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンのための安全システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-03-19

(54)【発明の名称】浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンのための安全システム

(51)【国際特許分類】

   F03D 13/25 20160101AFI20240312BHJP

   B63B 35/00 20200101ALI20240312BHJP

   B63B 21/26 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

F03D13/25

B63B35/00 T

B63B21/26

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023557204

(86)(22)【出願日】2022-03-11

(85)【翻訳文提出日】2023-10-24

(86)【国際出願番号】 EP2022056392

(87)【国際公開番号】W WO2022194713

(87)【国際公開日】2022-09-22

(31)【優先権主張番号】21163627.9

(32)【優先日】2021-03-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(81)【指定国・地域】

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．ＪＡＶＡ

２．ＰＹＴＨＯＮ

(71)【出願人】

【識別番号】519081710

【氏名又は名称】シーメンス ガメサ リニューアブル エナジー エー／エス

【氏名又は名称原語表記】Ｓｉｅｍｅｎｓ Ｇａｍｅｓａ Ｒｅｎｅｗａｂｌｅ Ｅｎｅｒｇｙ Ａ／Ｓ

【住所又は居所原語表記】Ｂｏｒｕｐｖｅｊ １６， ７３３０ Ｂｒａｎｄｅ， Ｄｅｎｍａｒｋ

(74)【代理人】

【識別番号】100114890

【弁理士】

【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス＝ラインハルト

(74)【代理人】

【識別番号】100098501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 拓

(74)【代理人】

【識別番号】100116403

【弁理士】

【氏名又は名称】前川 純一

(74)【代理人】

【識別番号】100134315

【弁理士】

【氏名又は名称】永島 秀郎

(74)【代理人】

【識別番号】100162880

【弁理士】

【氏名又は名称】上島 類

(72)【発明者】

【氏名】ソーアン エイドリアン シュミット

【テーマコード（参考）】

3H178

【Ｆターム（参考）】

3H178AA03

3H178AA25

3H178AA43

3H178BB41

3H178BB58

3H178BB59

3H178DD51X

3H178DD61Z

3H178DD70X

(57)【要約】

浮体式基礎（１１４）によって支持された洋上風力タービン（１００）のための安全システムが開示される。浮体式基礎は、対応する複数の係留索（１２１，１２２，１２ｎ）によって海底（１０４）の複数のアンカー（１３１，１３２，１３ｎ）に固定される。安全システムは、安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）と、係留索ごとに少なくとも１本の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂ）とを備え、各伝導性ワイヤは、安全コントローラから係留索に沿って海底の対応するアンカーまで延在して安全コントローラに戻るように構成されている。安全コントローラは、伝導性ワイヤのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定するように構成されている。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

浮体式基礎（１１４）によって支持された洋上風力タービン（１００）のための安全システムであって、
前記システムは、浮体式基礎を海底（１０４）の複数のアンカー（１３１，１３２，１３ｎ）に固定するように構成された複数の係留索（１２１，１２２，１２ｎ）と、安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）とを備え、
前記係留索（１２１，１２２，１２ｎ）のそれぞれは、少なくとも第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）と、第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）とを備え、
前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）および前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）は、前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）からそれぞれの前記係留索（１２１，１２２，１２ｎ）に沿って海底の対応する前記アンカー（１３１，１３２，１３ｎ）まで延在して前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）に戻るように構成されており、
前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）は、
第１の所定の信号を前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂ）に供給し、第２の所定の信号を前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂ）に供給し、前記第１の所定の信号と前記第２の所定の信号とは、それぞれの周波数、位相および／またはデューティサイクルに関して相互に異なっており、
前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）と前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）とを個別に監視し、
前記第１の信号と前記第２の信号とが混合されているか否かを判定し、かつ／または前記伝導性ワイヤのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定し、さらに、
前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）と前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）とが破損していると判定された場合に、警報信号を発信し、特に前記警報信号は停止信号である、
ように構成されている、
安全システム。

【請求項2】

前記係留索（１２１，１２２，１２ｎ）のそれぞれは、第３の伝導性ワイヤを備え、前記第３の伝導性ワイヤは、前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）から前記それぞれの係留索（１２１，１２２，１２ｎ）に沿って海底の対応する前記アンカー（１３１，１３２，１３ｎ）まで延在して前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）に戻るように構成されており、
前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）は、第３の所定の信号を前記第３の伝導性ワイヤに供給するように構成されている、
請求項１記載の安全システム。

【請求項3】

前記係留索（１２１，１２２，１２ｎ）のそれぞれは、第４の伝導性ワイヤを備え、前記第４の伝導性ワイヤは、前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）から前記それぞれの係留索（１２１，１２２，１２ｎ）に沿って海底の対応する前記アンカー（１３１，１３２，１３ｎ）まで延在して前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）に戻るように構成されており、
前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）は、第４の所定の信号を前記第４の伝導性ワイヤに供給するように構成されている、
請求項２記載の安全システム。

【請求項4】

前記第３の所定の信号は、前記第１の所定の信号および／または前記第２の所定の信号とは異なっており、かつ／または前記第４の所定の信号は、前記第１の所定の信号、前記第２の所定の信号および／または前記第３の所定の信号とは異なっている、請求項２または３記載の安全システム。

【請求項5】

前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）は、
前記第３の伝導性ワイヤおよび／または前記第４の伝導性ワイヤを個別に監視し、
前記第１の信号、前記第２の信号および前記第３の信号のいずれか、または前記第１の信号、前記第２の信号、前記第３の信号および前記第４の信号のいずれかが別の信号と混合されているか否かを判定し、かつ／または
前記伝導性ワイヤのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定する
ように構成されている、請求項４記載の安全システム。

【請求項6】

前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）は、
前記第１の所定の信号からそれぞれの第１の監視された信号を決定し、前記第２の所定の信号からそれぞれの第２の監視された信号を決定し、
前記監視された信号のすべてではなく、１つの監視された信号のみがそれぞれの所定の信号と実質的に異なる場合に、通知信号を発信し、
特に、前記監視された信号のすべてが前記それぞれの所定の信号のそれぞれと実質的に異なる場合に、警報信号を発信する
ように構成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の安全システム。

【請求項7】

前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）は、
前記第３の所定の信号からそれぞれの第３の監視された信号を決定するか、または前記第３の所定の信号からそれぞれの第３の監視された信号を決定しかつ前記第４の所定の信号からそれぞれの第４の監視された信号を決定し、
前記監視された信号全体のうちの１つの監視された信号のみが前記それぞれの所定の第１の信号、前記それぞれの所定の第２の信号、前記それぞれの所定の第３の信号および／または前記それぞれの所定の第４の信号と実質的に異なる場合に、通知信号を発信するか、または前記第１の監視された信号が前記第１の所定の信号と実質的に異なる場合、もしくは前記第２の監視された信号が前記第２の所定の信号と実質的に異なる場合、もしくは前記第３の監視された信号が前記第３の所定の信号と実質的に異なる場合、もしくは特に前記第４の第３の監視された信号が前記第４の所定の信号と実質的に異なる場合に、通知信号を発信する
ように構成されている、請求項２から６までのいずれか１項記載の安全システム。

【請求項8】

前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）は、それぞれの監視された信号と前記それぞれの所定の信号との比較に所定の偏差閾値または適応化可能な偏差閾値を適用することによって、監視された信号が前記それぞれの所定の信号と実質的に異なるか否かを判定するように構成されている、請求項６または７記載の安全システム。

【請求項9】

前記風力タービンの前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）および／または任意の更なるローカル制御エンティティは、前記通知信号に基づいて前記風力タービン（１００）の停止を開始するようには構成されておらず、かつ／または
前記通知信号は、前記風力タービン（１００）の停止信号ではない、
請求項６から８までのいずれか１項記載の安全システム。

【請求項10】

前記風力タービンの前記安全コントローラ（２５１，２５２，２５ｎ）および／または任意の更なる制御エンティティは、前記通知信号の結果として低減された電力出力で前記風力タービン（１００）を動作させるように構成されており、かつ／または
前記通知信号は、前記風力タービン（１００）の電力削減信号である、
請求項６から９までのいずれか１項記載の安全システム。

【請求項11】

前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）および前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）は、特に前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）と前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）とを前記それぞれの係留索（１２１，１２２，１２ｎ）の伝導性ワイヤの対向する部分に配置することによって、前記それぞれの係留索（１２１，１２２，１２ｎ）の長手方向に対して垂直な、前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）と前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）との間の距離が実質的に最大となるように、前記それぞれの係留索（１２１，１２２，１２ｎ）に配置されている、
請求項１から１０までのいずれか１項記載の安全システム。

【請求項12】

前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）、前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）および前記それぞれの係留索（１２１，１２２，１２ｎ）が、それぞれの長手方向で実質的に同じ有効長さを有するか、または前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）、前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）および前記それぞれの係留索（１２１，１２２，１２ｎ）が、その全長にわたって効果的に実質的に同じ絶対伸びを有する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の安全システム。

【請求項13】

洋上風力タービンであって、
対応する複数の係留索によって海底の複数のアンカーに固定されるように構成された浮体式基礎と、
前記浮体式基礎上に配置されたタワーと、
前記タワーの上側端部に配置された、ナセル、ロータおよび発電機と、
請求項１から１２までのいずれか１項記載の安全システムと
を備える、洋上風力タービン。

【請求項14】

請求項１４記載の浮体式風力タービン（１００）を動作させるための方法であって、
第１の所定の信号を第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂ）に供給し、第２の所定の信号を第２の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂ）に供給するステップであって、前記第１の所定の信号と前記第２の所定の信号とは、それぞれの周波数、位相および／またはデューティサイクルに関して相互に異なっている、ステップと、
前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）と前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）とを個別に監視するステップと、
前記第１の信号と前記第２の信号とが混合されているか否か、かつ／または前記伝導性ワイヤのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定するステップと、
前記第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）と前記第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）とが破損していると判定された場合に、警報信号を発信するステップであって、特に前記警報信号は停止信号である、ステップと
を含む、方法。

【請求項15】

前記方法がさらに、
前記第１の所定の信号からそれぞれの第１の監視された信号を決定し、前記第２の所定の信号からそれぞれの第２の監視された信号を決定するステップと、
前記監視された信号のすべてではなく、１つの監視された信号のみがそれぞれの所定の信号と実質的に異なる場合に、通知信号を発信するステップと、
特に、前記監視された信号のすべてが前記それぞれの所定の信号のそれぞれと実質的に異なる場合に、前記警報信号を発信するステップと
を含む、請求項１４記載の方法。

【請求項16】

前記方法が、前記警報信号が発信された場合に、前記風力タービン（１００）の停止を開始するステップを含む、請求項１５記載の方法。

【請求項17】

前記方法が、前記通知信号が発信された場合に、低減された電力出力で前記風力タービン（１００）を動作させるステップを含む、請求項１４から１６までのいずれか１項記載の方法。

【請求項18】

コンピュータプログラム製品であって、プログラムがコンピュータによって実行される際に、前記コンピュータに請求項１４から１７までのいずれか１項記載の方法を実行させるための命令を含む、コンピュータプログラム製品。

【請求項19】

コンピュータ可読記憶媒体であって、請求項１８記載のコンピュータプログラム製品を記憶したコンピュータ可読記憶媒体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

発明の分野
本発明は、風力タービンの分野に関し、特に、対応する複数の係留索によって海底の複数のアンカーに固定された浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンのための安全システムに関する。本発明はさらに、このような安全システムを備える洋上風力タービンと、対応する複数の係留索によって海底の複数のアンカーに固定された浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンのための安全性を提供する方法とに関する。

【0002】

技術の背景
従来の固定基礎による洋上風力タービンの基礎は、最大水深７０～１００ｍ程度の浅海に限定されるため、設置可能な領域が限られている。そのため、水深１００ｍ以上に設置することを可能にすることによって、洋上風力発電の可能性を最大限まで解放する浮体式基礎タイプの開発が進められている。これらの新しい基礎タイプの導入により、タービンを海底に安全に固定する必要が生じる。このことは、典型的には、係留索および海底アンカーを使用することによって解決される。タービン基礎を固定することは、タービンを所定の位置に維持する目的と、動作中の風力タービンおよび基礎構造の構造的安定性とを提供する目的との双方に役立つ。動作中に風力タービンのロータに加わる推力により、係留索に障害が発生した場合、風力タービンが転倒して海に落下するきわめて危険な状況が発生する可能性がある。したがって、浮体式風力タービンの浮体式基礎の安全な動作を確実に確保して、風力タービンが転倒したり、海へ落下したりすることを防止することのできる安全システムへの需要が存在する。

【0003】

発明の概要
この需要は、各独立請求項による主題によって満足させることができる。本発明の有利な実施形態は、各従属請求項に記載されている。

【0004】

本発明の第１の態様によれば、浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンのための安全システムが提供される。浮体式基礎は、対応する複数の係留索によって海底の複数のアンカーに固定される。したがって、安全システムは、係留索と安全コントローラとを備え、係留索のそれぞれは少なくとも第１の伝導性ワイヤと第２の伝導性ワイヤとを備える。「伝導性ワイヤ」なる用語には、電子または光子の形態で情報信号を直接にまたは間接的に送信するのに適した任意の伝導性要素が含まれており、例えば電気ケーブルまたは光導体として実現され、特に、必ずしも大きな（例えば１ｋＷを超える）電力を供給するように構成される必要はない。第１の伝導性ワイヤおよび第２の伝導性ワイヤは、安全コントローラからそれぞれの係留索に沿って海底の対応するアンカーまで延在して安全コントローラに戻るように構成されている。さらに、安全コントローラは、第１の所定の信号を第１の伝導性ワイヤに供給し、第２の所定の信号を第２の伝導性ワイヤに供給するように構成されており、ここで、第１の所定の信号と第２の所定の信号とは、それぞれの周波数、位相および／またはデューティサイクルに関して相互に異なっている。加えて、安全コントローラは、第１の伝導性ワイヤと第２の伝導性ワイヤとを個別に監視し、第１の信号と第２の信号とが混合されているか否かを判定し、伝導性ワイヤのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定し、さらに、第１の伝導性ワイヤと第２の伝導性ワイヤとが破損していると判定された場合に、警報信号を発信するように構成されている。

【0005】

本発明のこの態様は、少なくとも２本の伝導性ワイヤが各係留索に設けられていて係留索が破損した場合、伝導性ワイヤも破損するという考えに基づいている。したがって、複数のワイヤのうちの少なくとも１本の伝導性ワイヤが無傷である限り、これは対応する係留索にも当てはまると想定することができる。安全コントローラにより、伝導性ワイヤが破損している、例えば複数の伝導性ワイヤのうちの少なくとも１本によって形成される電気回路が破損していると判定された場合、安全コントローラは、通知信号を発信し、対応する安全措置が講じられて、風力タービンの損傷または危険の発生が防止される。実際に、安全コントローラは、第１の所定の信号からそれぞれの第１の監視された信号を決定し、第２の所定の信号からそれぞれの第２の監視された信号を決定し、監視された信号のすべてではなく、１つの監視された信号のみがそれぞれの所定の信号と実質的に異なる場合に、通知信号を発信する。「実質的に」なる用語は、当業者が、環境が伝導性ワイヤに与える予想される電気的影響（ワイヤの長さ、環境の導電率など）により、監視された（戻り）信号がそれぞれの所定の供給信号とは異なっていることを実際に予想していることであると理解されるべきである。なお、供給信号と監視された信号との間で検出された差が予想される差を超えている場合、本発明の文脈で理解される実質的な差が存在するものとする。各係留索に少なくとも２本の伝導性ワイヤを備えることにより、対応する冗長性によって付加的な安全性が保証される。

【0006】

本発明の更なる実施形態によれば、警報信号は停止信号である。停止信号により、風力タービンは、直ちにロータブレードに風を受けさせないようにし、発電機を停止させて、風力タービンの構造要素に対する風の影響が軽減される。

【0007】

一実施形態によれば、それぞれの監視された信号とそれぞれの所定の信号との比較に所定の偏差閾値または適応化可能な偏差閾値を適用することによって、監視された信号のすべてではなく、１つの監視された信号のみがそれぞれの所定の信号と実質的に異なるか否かが判定される。差が偏差閾値を超えると、通知信号が発信される。

【0008】

一実施形態によれば、所定の信号は、所定の周波数、所定の位相および所定のデューティサイクルのうちの少なくとも１つを有するパルス信号である。換言すれば、所定の信号は、所定の周波数、および／または所定の位相および／または所定のデューティサイクルを有することによって特徴付けられており、これにより認識可能である。

【0009】

異なる所定の信号（すなわち異なる周波数および／または異なる位相および／または異なるデューティサイクルを有する信号）を、同じ係留索に関連付けられた伝導性ワイヤのそれぞれに供給することによって、冗長的に設けられた伝導性ワイヤのそれぞれを個別に監視し、さらに、例えば２本以上の伝導性ワイヤ間の電気的接触により信号同士が混合されたか否かを判定することが可能である。

【0010】

本発明の更なる実施形態によれば、係留索ごとの少なくとも１本の伝導性ワイヤまたはすべての伝導性ワイヤは、係留索に沿って延在するように構成された電気ケーブルまたは光ケーブルとして具体化される。

【0011】

ワイヤは、特に、例えばストリップによって係留索に固定することができ、または係留索の周囲に巻き付けることができ、または係留索に一体化することができる。

【0012】

本発明の更なる実施形態によれば、通知信号の存在により、浮体式風力タービンが低減された電力出力で動作することになる。したがって、風力タービンの安全コントローラおよび／または任意の更なる制御エンティティが、通知信号の結果として低減された電力出力で風力タービンを動作させるように構成されており、かつ／または通知信号が風力タービンの電力削減信号である。

【0013】

本発明の第２の態様により提供される洋上風力タービンは、（ａ）対応する複数の係留索によって海底の複数のアンカーに固定されるように構成された浮体式基礎と、（ｂ）浮体式基礎上に配置されたタワーと、（ｃ）タワーの上側端部に配置された、ナセル、ロータおよび発電機と、（ｄ）第１の態様またはその実施形態のいずれかによる安全システムとを備える。

【0014】

本発明のこの態様は、上述の第１の態様と同じ概念に基づいており、係留索の破損を直ちに検出して対応することができる浮体式洋上風力タービンを提供する。第１の態様およびその組み合わせの実施形態は、第２の態様にも同様に適用される。

【0015】

本発明の第３の態様により、第２の態様に従って風力タービンを動作させる方法が開示され、当該方法は、第１の所定の信号を第１の伝導性ワイヤに供給し、第２の所定の信号を第２の伝導性ワイヤに供給するステップであって、ここで、第１の所定の信号と第２の所定の信号とは、それぞれの周波数、位相および／またはデューティサイクルに関して相互に異なっている、ステップと、例えばそれぞれの伝導性ワイヤの他方の端部の電気信号または光信号を測定することによって、第１の伝導性ワイヤと第２の伝導性ワイヤとを個別に監視するステップと、第１の信号と第２の信号とが混合されているか否か、かつ／または伝導性ワイヤのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定するステップと、第１の伝導性ワイヤおよび第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）が破損していると判定された場合に、警報信号を発信するステップであって、特に警報信号は停止信号である、ステップとを含む。

【0016】

例えば、方法は、第１の所定の信号からそれぞれの第１の監視された信号を決定し、第２の所定の信号からそれぞれの第２の監視された信号を決定するステップと、監視された信号のすべてではなく、１つの監視された信号のみがそれぞれの所定の信号と実質的に異なる場合に、通知信号を発信するステップとを含む。それぞれの監視された信号を決定するステップは、それぞれの伝導性ワイヤの他方の端部の電気信号または光信号を測定し、ひいてはそれぞれの監視された信号を取得することによって行うことができる。実質的な差が存在するか否かの判定は、それぞれの供給信号をそれぞれの監視された信号と比較することによって実行することができる。「実質的に」なる用語は、当業者が、例えば環境が電気ケーブルに与える予想される電気的影響（ワイヤの長さ、環境の導電率など）により、監視された（戻り）信号がそれぞれの所定の供給信号とは異なっていることを実際にある程度予想していることであると理解されるべきである。なお、供給信号と監視された信号との間で検出された差が予想される差を超えている場合、本発明の文脈で理解される実質的な差が存在するものとする。

【0017】

本発明の第３の態様は、上述の第１の態様および第２の態様と同じ概念に基づいており、係留索の破損を直ちに検出して対応することのできる浮体式洋上風力タービンの動作方法を提供する。第１の態様、第２の態様およびこれらの組み合わせの実施形態は、第３の態様にも同様に適用される。

【0018】

一実施形態によれば、方法は、それぞれの監視された信号とそれぞれの所定の信号との比較に所定の偏差閾値または適応化可能な偏差閾値を適用しながら、それぞれの供給信号とそれぞれの監視された信号とを比較するステップを含む。差が偏差閾値を超えると、通知信号が発信される。

【0019】

３本または４本の伝導性ワイヤを有するシステムの実施形態の類似の方法ステップも、開示全体の文脈の中で開示されることを理解されたい。

【0020】

本発明はさらに、プログラムがコンピュータ、例えばコントローラによって実行される際に、コンピュータに第３の態様による記載の方法を実行させるための命令を含むコンピュータプログラム製品に関する。加えて、このようなコンピュータプログラム製品を記憶したコンピュータ可読記憶媒体が提案される。したがって、本発明のコンピュータプログラム製品および記憶媒体は、上述の利点ももたらす。

【0021】

コンピュータプログラム製品は、ＪＡＶＡ、Ｃ＋＋、Ｃ＃、および／またはＰｙｔｈｏｎなどの任意の適切なプログラミング言語および／または機械語のコンピュータ可読命令コードとして実装することができる。コンピュータプログラム製品は、データディスク、リムーバブルドライブ、揮発性メモリあるいは不揮発性メモリ、または内蔵メモリ／プロセッサなどのコンピュータ可読記憶媒体に記憶することができる。命令コードは、所望の機能の実行のために、コンピュータまたはコントローラなどの他のプログラム可能なデバイスをプログラミングするものであってよい。さらに、コンピュータプログラム製品は、インターネットなどのネットワーク上に提供および／または存在することができ、必要に応じてユーザがそこからダウンロードすることができる。コンピュータプログラム製品は、ソフトウェアおよび１つ以上の特別な電子回路によって、すなわちハードウェアまたは任意のハイブリッド形式、すなわちソフトウェアコンポーネントおよびハードウェアコンポーネントによって実装可能である。

【0022】

本発明の更なる態様によれば、対応する複数の係留索によって海底の複数のアンカーに固定された浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンのための安全性を提供する方法が提供される。方法は、（ａ）安全コントローラを提供することと、（ｂ）係留索ごとに少なくとも１本の伝導性ワイヤを提供することであって、各伝導性ワイヤは、安全コントローラから係留索に沿って海底の対応するアンカーまで延在して安全コントローラに戻る、ことと、（ｃ）安全コントローラで、伝導性ワイヤのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定することと、（ｄ）伝導性ワイヤが破損している判定された場合、警報信号を発信することとを含む。

【0023】

本発明のこの態様は、上述した第１の態様および第２の態様と同じ考え方に基づいている。

【0024】

本発明の実施形態を、それぞれ異なる主題を参照して説明していることに留意されたい。特に、幾つかの実施形態は方法発明の請求項を参照して説明したが、他の実施形態は装置発明の請求項を参照して説明した。しかし、当業者であれば、上記および以下の説明から、特に断らない限り、１つの種類の主題に属する特徴の組み合わせに加えて、異なる主題に関連する特徴の組み合わせ、特に方法発明の請求項の特徴と装置発明の請求項の特徴との組み合わせも本明細書の開示の一部であると理解するであろう。

【0025】

上記で定義した態様および本発明の更なる態様は、以下に説明する実施形態の例から明らかであり、実施形態の例を参照して説明される。以下、実施形態の例を参照して本発明をより詳細に説明する。しかしながら、本発明は記載の例示的な実施形態に限定されないことを明記しておく。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンを示す図である。

【図2】一実施形態による、浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンのための安全システムのブロック図である。

【図3】一実施形態による、浮体式基礎によって支持された洋上風力タービンのための安全性を提供する方法のフロー図である。

【0027】

詳細な説明
図中の説明は模式的なものである。異なる図においても、類似のまたは同一の要素には同じ参照符号または最初の桁のみが異なる参照符号が付されていることに留意されたい。

【0028】

図１には、浮体式基礎１１４によって支持された洋上風力タービン１００が示されている。風力タービン１００は、喫水線１０２およびその下方で浮遊する基礎１１４によって支持されたタワー１１０を備える。タワー１１０は、タワー１１０の上側端部に（ハブとロータブレードとを備えた）ロータ１１２と、ナセル（図示せず）とを支持する。浮体式基礎は、基礎１１４と海底の対応するアンカー１３１，１３２との間に延在する係留索１２１，１２２によって海底１０４に固定されている。簡略化のため、図１には、２本の係留索１２１，１２２および対応するアンカー１３１，１３２のみが示されている。しかし、３本、４本、５本、６本、８本、１２本、１８本、または２より大きい他の任意の数など、任意の他の数の係留索および対応するアンカーを使用できることを理解されたい。

【0029】

図２は、一実施形態による、浮体式基礎１１４によって支持された洋上風力タービン１００のための安全システム２００のブロック図が示されている。複数の係留索１２１，１２２，１２ｎは、概略的にボックスとして示されている。各係留索１２１，１２２，１２ｎは、第１の伝導性ワイヤ２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａと第２の伝導性ワイヤ２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂとを備え、第２の伝導性ワイヤ２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂは、対応する安全コントローラモジュール２５１，２５２，２５ｎの間を係留索１２１，１２２，１２ｎに沿って海底１０４の対応するアンカー１３１，１３２，１３ｎまで延在して安全コントローラモジュール２５１，２５２，２５ｎに戻る。安全コントローラモジュール２５１は、ＰＬ（プログラマブルロジック）２５１ａを備え、伝導性ワイヤ２４１ａ，２４１ｂのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定し、伝導性ワイヤ２４１ａ，２４１ｂの一方または両方が破損していると判定された場合、これは係留索１２１が破損していることを示しているため、警報信号を発信するように構成されている。警報信号により、コンタクタ２６１，２６２の一方または両方が開放され、その結果、風力タービンコントローラ（図示せず）が直ちにロータブレードに風を受けさせないようにする安全ピッチ機能２７０が作動される。同様に、安全コントローラモジュール２５２は、ＰＬ（プログラマブルロジック）２５２ａを備え、伝導性ワイヤ２４２ａ，２４２ｂのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定し、伝導性ワイヤ２４２ａ，２４２ｂの一方または両方が破損していると判定された場合、これは係留索１２２が破損していることを示しているため、警報信号を発信するように構成されている。最後に、安全コントローラモジュール２５ｎは、ＰＬ（プログラマブルロジック）２５ｎａを備え、伝導性ワイヤ２４ｎａ，２４ｎｂのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかを判定し、伝導性ワイヤ２４ｎａ，２４ｎｂの一方または両方が破損していると判定された場合、これは係留索１２ｎが破損していることを示しているため、警報信号を発信するように構成されている。

【0030】

上述したように、図２に示す例示的な実施形態における各係留索１２１，１２２，１２ｎは、２本の導電性ワイヤ２４１ａ／ｂ，２４２ａ／ｂ，２４ｎａ／ｂを備える。係留索ごとに任意の数の導電性ワイヤを使用できることに明確に留意されたい。すなわち、係留索ごとに１本、２本、３本、４本、またはそれ以上の伝導性ワイヤを使用してよい。

【0031】

図示されている安全コントローラモジュール２５１，２５２，２５ｎは、別個の安全コントローラモジュールとして実現可能であり、またはこれらが単一の安全コントローラの機能モジュールであってもよい。

【0032】

伝導性ワイヤが無傷であるかあるいは破損しているかを判定するために、対応する安全コントローラモジュールは、伝導性ワイヤの一方の端部に所定の信号を供給し、伝導性ワイヤの他方の端部で同じ所定の信号が受信されたか否かを判定することができる。所定の信号は、特に、所定の周波数、所定の位相および所定のデューティサイクルのうちの少なくとも１つを有するパルス信号であってよい。導電性ワイヤのそれぞれに異なる周波数および／または異なる位相および／または異なるデューティサイクルを使用することにより、安全システムの信頼性をさらに高めることができる。

【0033】

図３には、一実施形態による、対応する複数の係留索１２１，１２２，１２ｎによって海底１０４の複数のアンカー１３１，１３２，１３ｎに固定された浮体式基礎１１４によって支持された洋上風力タービン１００のための安全性を提供する方法のフロー図３００が示されている。３１０では、例えば図２に示したような安全コントローラモジュール２５１，２５２，２５ｎの形態の安全コントローラが提供される。３２０では、少なくとも２本の伝導性ワイヤ２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂが係留索ごとに設けられる。各伝導性ワイヤ２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂは、安全コントローラから係留索１２１，１２２，１２ｎに沿って海底１０４の対応するアンカー１３１，１３２，１３ｎまで延在して安全コントローラに戻る。３３０では、安全コントローラによって、伝導性ワイヤ２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂのそれぞれが無傷であるかあるいは破損しているかが判定される。伝導性ワイヤ２４１ａ，２４１ｂ，２４２ａ，２４２ｂ，２４ｎａ，２４ｎｂが破損していると判定された場合、３４０で警報信号が発信される。

【0034】

安全コントローラ２５１，２５２，２５ｎは、第１の伝導性ワイヤ（２４１ａ，２４２ａ，２４ｎａ）の一方端部に供給される第１の所定の信号からそれぞれの第１の監視された信号を決定し、第２の伝導性ワイヤ（２４１ｂ，２４２ｂ，２４ｎｂ）に供給される第２の所定の信号からそれぞれの第２の監視された信号を決定するように構成されている。監視された信号のすべてではなく、１つの監視された信号のみがそれぞれの所定の信号と実質的に異なる場合、第１の通知信号が発信される。例えば、当該通知信号を使用して、風力タービンの動作を、電力出力が低減される動作へと変更することができる。これは、浮体式基礎１１４への荷重と推力とを軽減するのに役立つ。また、監視された信号の偏差の原因、特にそれぞれの係留索が適切に機能しているか否かを調べることができる。

【0035】

「備える（comprising）」なる用語は他の要素やステップを排除するものではなく、冠詞「１つ（aまたはan）」の使用は複数を排除するものではないことに留意されたい。また、それぞれ異なる実施形態に関連付けて説明した要素を組み合わせることもできる。さらに、特許請求の範囲における参照符号は特許請求の範囲を限定するものとして解釈されないことに留意されたい。

【図1】

【図2】

【図3】

【国際調査報告】