CN104956074B - 浮体式风力发电装置的控制方法及控制装置、以及浮体式风力发电装置 - Google Patents

浮体式风力发电装置的控制方法及控制装置、以及浮体式风力发电装置 Download PDF

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Abstract

在浮体上立起设置有风力发电机的浮体式风力发电装置的控制方法具备如下的俯仰角增大步骤：在所述风力发电机停止时，以向所述风力发电机的转子施加空气动力的制动力的方式使所述风力发电机的叶片的俯仰角增大。在所述俯仰角增大步骤中，使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间的所述叶片的所述俯仰角的第一变化率小于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间的所述叶片的所述俯仰角的第二变化率。

Description

浮体式风力发电装置的控制方法及控制装置、以及浮体式风 力发电装置
技术领域
本公开涉及在浮体上立起设置有风力发电机的浮体式风力发电装置的控制方法及控制装置、以及浮体式风力发电装置。
背景技术
近年来，从地球环境的保护的观点出发，风力发电装置不断普及。在典型的风力发电装置中，叶片的俯仰角可变，对应于风力发电装置的运转状态进行俯仰控制。
例如，虽然不是关于浮体式风力发电装置，但是在专利文献1～3中公开了一种减轻向风力发电装置作用的载荷的俯仰控制的方法。而且，在非专利文献1中公开了一种以使突变风发生时或系统切断时的风力发电装置的极限载荷减轻的方式，分别对各个叶片进行俯仰控制的方法(参照P.126-127)。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】美国专利第8215896号说明书
【专利文献2】美国专利第8240990号说明书
【专利文献3】日本特表2009-523208号公报
【非专利文献】
【非专利文献1】E.Bossanyi、B.Savini、M.Iribas、M.Hau、B.Fischer、D.Schlipf、T.van Engelen、M.Rossetti and C.E.Carcangiu"Advanced controller reserch formulti-MW wind turbines in the UPWIND project"、Wind Energ.2012；15:119-145
发明内容
【发明要解决的课题】
然而，在浮体式风力发电装置中，在转子受到的推力分量的空气动力载荷(推力)与浮体的摇动之间相互存在紧密的关系。
即，以浮体的摇动为起因而风力发电机(转子)前后移动，因此转子从风承受的推力受到浮体的摇动的影响。例如，浮体式风力发电装置因浮体的摇动而朝向上风侧倾斜期间，相对于转子的相对风速是在实际的风速中加入了风力发电机(转子)的向上风侧的移动速度的值，转子从风承受的推力比较大。相对于此，在浮体式风力发电装置因浮体的摇动而朝向下风侧倾斜期间，相对于转子的相对风速是从实际的风速减去了风力发电机(转子)的向下风侧的移动速度的值，转子从风承受的推力比较小。
反之，浮体的摇动机理基本上通过考虑了浮体式风力发电装置的惯性力、以作用于浮体的浮力为起因的复原力、作用于转子的空气动力的推力的运动方程式能够记述，因此转子从风承受的推力对浮体的摇动造成影响的情况比较明显。因此，因俯仰控制而转子从风承受的推力发生变化时，在浮体的摇动中也表现出其影响。例如，在风力发电装置朝向上风侧倾斜期间，若通过俯仰控制向转子施加空气动力制动，则转子承受的空气动力的推力急减而会助长朝向上风侧的风力发电装置的倾斜。反之，在风力发电装置朝向下风侧倾斜期间，若通过俯仰控制欲增加转子受到的转矩分量的空气动力载荷，则转子受到的空气动力的推力也增加，仍然会助长风车的倾斜。
关于这一点，在专利文献1～3及非专利文献1中，虽然公开了以防止过大的载荷作用于风力发电装置为目的，通过俯仰控制使推力减少的方法，但是这些方法适用于陆地风力发电装置或着床式风力发电装置，并不是考虑浮体的摇动与转子承受的空气动力的推力之间的关系性而适当进行俯仰控制的方法。
本发明的至少一实施方式的目的是提供一种在风力发电机停止时或起动时，能够进行考虑了浮体的摇动与转子承受的空气动力的推力之间的关系性的俯仰控制的浮体式风力发电装置的控制方法及控制装置、以及浮体式风力发电装置。
【用于解决课题的方案】
本发明的至少一实施方式的浮体式风力发电装置的控制方法是在浮体上立起设置有风力发电机的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，所述浮体式风力发电装置的控制方法具备如下的俯仰角增大步骤：在所述风力发电机停止时，以向所述风力发电机的转子施加空气动力的制动力的方式使所述风力发电机的叶片的俯仰角增大，在所述俯仰角增大步骤中，使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间的所述叶片的所述俯仰角的第一变化率小于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间的所述叶片的所述俯仰角的第二变化率。
在风力发电机停止时，在风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间内，转子从风受到的推力是风力发电机的向上风侧的加速度的减少要因，在抑制浮体的摇动方面有利。因此，使叶片的俯仰角增大而向风力发电机的转子施加空气动力的制动力来使风力发电机停止时，第一期间的叶片的俯仰角的急剧的增大是指风力发电机的向上风侧的加速度的减少要因减小，浮体的摇动可能被放大。相对于此，在风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间内，转子从风受到的推力是风力发电机的向下风侧的加速度的增大要因，在抑制浮体的摇动方面不利。因此，在使叶片的俯仰角增大而向风力发电机的转子施加空气动力的制动力来使风力发电机停止时，第二期间的叶片的俯仰角的急剧增大是指风力发电机的向下风侧的加速度的增大要因减小的情况，有助于浮体摇动的抑制。
在上述浮体式风力发电装置的控制方法中，考虑浮体的摇动与转子受到的空气动力的推力之间的上述关系性，在基于浮体的摇动的风力发电机的姿势及倾斜动作方向不同的第一期间和第二期间，使俯仰角的变化率(增大速度)不同。即，通过使第一期间的俯仰角的第一变化率(增大速度)小于第二期间的俯仰角的第二变化率(增大速度)，能够抑制在浮体摇动的抑制上有利的第一期间中的空气动力的推力的减少，并促进在浮体摇动的抑制上不利的第二期间中的空气动力的推力的减少。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的停止动作。
在几个实施方式中，可以是，在所述俯仰角增大步骤中，使所述风力发电机向上风侧倾斜的动作中的整个期间的所述叶片的变化率小于所述风力发电机向下风侧倾斜的动作中的整个期间的所述叶片的变化率。
在风力发电机向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间，转子从风受到的推力有助于伴随着浮体的摇动朝向上风侧的风力发电机的倾斜动作的抑制。另一方面，在风力发电机向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间，转子从风受到的推力会助长伴随着浮体的摇动而朝向下风侧的风力发电机的倾斜动作。因此，在通过俯仰控制使风力发电机停止时，考虑风力发电机的倾斜动作方向，在风力发电机向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间，与风力发电机向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间相比若减小俯仰角的变化率(增大速度)，则能够有效地抑制浮体摇动并进行风力发电机的停止动作。即，在风力发电机向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间，能够抑制在倾斜动作(浮体摇动)的抑制上有利的空气动力的推力的减少，并且在风力发电机向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间，能够促进在倾斜动作(浮体摇动)的抑制上不利的空气动力的推力的减少。
在几个实施方式中，可以是，在所述俯仰角增大步骤中，使所述风力发电机具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间的所述叶片的变化率小于所述风力发电机具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间的所述叶片的变化率。
在浮体式风力发电装置中，风力发电机的姿势优选尽量维持成沿铅垂方向立起设置的状态(以下，称为铅垂姿势)。因此，在通过俯仰控制而使风力发电机停止时，考虑风力发电机的姿势，在风力发电机具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间，与风力发电机具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间相比，若减小俯仰角的变化率(增大速度)，则能够促进风力发电机返回铅垂姿势的动作。即，在风力发电机具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间，能够抑制对风力发电机返回铅垂姿势的动作进行促进的空气动力的推力的减少，并且在风力发电机具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间，能够促进对风力发电机返回铅垂姿势的动作进行阻碍的空气动力的推力的减少。
在几个实施方式中，在所述俯仰角增大步骤中，在从所述第一期间向所述第二期间转移时，使所述俯仰角的变化率从所述第一变化率向所述第二变化率单调增加，在从所述第二期间向所述第一期间转移时，使所述俯仰角的变化率从所述第二变化率向所述第一变化率单调减少。
这样，在从第一期间向第二期间转移时，使俯仰角的变化率从第一变化率向第二变化率单调增加，在从第二期间向第一期间转移时，使俯仰角的变化率从第二变化率向第一变化率单调减少，因此能够顺畅地进行基于俯仰控制的风力发电机的停止动作。
在几个实施方式中，所述浮体式风力发电装置的控制方法具备如下的俯仰角减少步骤：在所述风力发电机起动时，以使作用于所述风力发电机的叶片的升力增大的方式使所述叶片的俯仰角减少，在所述俯仰角减少步骤中，使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的所述叶片的所述俯仰角的第三变化率大于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的所述叶片的所述俯仰角的第四变化率。
在风力发电机起动时，在风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间，与上述的第一期间同样，转子从风受到的推力是风力发电机的向上风侧的加速度的减少要因，在抑制浮体的摇动上有利。因此，在通过叶片的俯仰角的减少而使作用于叶片的升力增加来使风力发电机起动时，第三期间的叶片的俯仰角的急剧的减少是指风力发电机的向上风侧的加速度的减少要因增大的情况，有助于浮体摇动的抑制。相对于此，在风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间，与上述的第二期间同样，转子从风受到的推力是风力发电机的向下风侧的加速度的增大要因，在抑制浮体的摇动上不利。因此，在通过叶片的俯仰角的减少而使作用于叶片的升力增加来使风力发电机起动时，第四期间的叶片的俯仰角的急剧减少是指风力发电机的向下风侧的加速度的增大要因变大的情况，浮体的摇动可能被放大。
因此，在上述浮体式风力发电装置的控制方法中，通过使第三期间的俯仰角的第三变化率(减少速度)大于第四期间的俯仰角的第四变化率(减少速度)，能够促进在浮体摇动的抑制上有利的第三期间中的空气动力的推力的增大，并抑制在浮体摇动的抑制上不利的第四期间中的空气动力的推力的增大。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的起动动作。
在几个实施方式中，可以是，在所述俯仰角减少步骤中，使所述风力发电机向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间的所述叶片的变化率大于所述风力发电机向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间的所述叶片的变化率。
在通过俯仰控制来使风力发电机起动时，考虑风力发电机的倾斜动作方向，在风力发电机向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间，与风力发电机向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间相比，若增大俯仰角的变化率(减少速度)，则能够有效地抑制浮体摇动并进行风力发电机的起动动作。即，在风力发电机向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间中，促进在倾斜动作(浮体摇动)的抑制上有利的空气动力的推力的增加，并且在风力发电机向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间，能够抑制在倾斜动作(浮体摇动)的抑制上不利的空气动力的推力的增加。
在几个实施方式中，在所述俯仰角减少步骤中，使所述风力发电机具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间的所述叶片的变化率大于所述风力发电机具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间的所述叶片的变化率。
在通过俯仰控制使风力发电机起动时，考虑风力发电机的姿势，在风力发电机具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间中，与风力发电机具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间相比若增大俯仰角的变化率(减少速度)，则能够促进风力发电机返回铅垂姿势的动作。即，在风力发电机具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间，能够促进对风力发电机返回铅垂姿势的动作进行促进的空气动力的推力的增加，并且在风力发电机具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间，能够抑制阻碍风力发电机返回铅垂姿势的动作的空气动力的推力的增大。
在几个实施方式中，在所述俯仰角减少步骤中，在从所述第三期间向所述第四期间转移时，使所述俯仰角的变化率从所述第三变化率向所述第四变化率单调减少，在从所述第四期间向所述第三期间转移时，使所述俯仰角的变化率从所述第四变化率向所述第三变化率单调增加。
这样，在从第三期间向第四期间转移时，使俯仰角的变化率从第三变化率向第四变化率单调减少，在从第四期间向第三期间转移时，使俯仰角的变化率从第四变化率向第三变化率单调增加，因此能够抑制浮体的摇动并顺畅地进行基于俯仰控制的风力发电机的起动动作。
本发明的至少一实施方式的浮体式风力发电装置的控制方法是在浮体上立起设置有风力发电机的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，所述浮体式风力发电装置的控制方法具备如下的俯仰角减少步骤：在所述风力发电机起动时，以使作用于所述风力发电机的叶片的升力增大的方式使所述叶片的俯仰角减少，在所述俯仰角减少步骤中，使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的所述叶片的所述俯仰角的第三变化率大于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的所述叶片的所述俯仰角的第四变化率。
在上述浮体式风力发电装置的控制方法中，在风力发电机起动时，风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的俯仰角的第三变化率(减少速度)大于风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的俯仰角的第四变化率(减少速度)。因此，能促进在浮体摇动的抑制上有利的第三期间中的空气动力的推力的增大，并抑制在浮体摇动的抑制上不利的第四期间中的空气动力的推力的增大。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的起动动作。
本发明的至少一实施方式的浮体式风力发电装置的特征在于，具备：浮体；风力发电机，立起设置在所述浮体上，包括在轮毂上安装有叶片的转子和用于调节所述叶片的俯仰角的俯仰调节机构；及俯仰控制部，用于在所述风力发电机停止时以通过所述俯仰角的增大而向所述转子施加空气动力的制动力的方式控制所述俯仰调节机构，所述俯仰控制部使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间的所述叶片的所述俯仰角的第一变化率小于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间的所述叶片的所述俯仰角的第二变化率。
根据上述浮体式风力发电装置，在风力发电机停止时，第一期间的俯仰角的第一变化率(增大速度)比第二期间的俯仰角的第二变化率(增大速度)小，因此能够抑制在浮体摇动的抑制上有利的第一期间中的空气动力的推力的减少，并促进在浮体摇动的抑制上不利的第二期间中的空气动力的推力的减少。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的停止动作。
本发明的至少一实施方式的体式风力发电装置的特征在于，具备：浮体；风力发电机，立起设置在所述浮体上，包括在轮毂上安装有叶片的转子和用于调节所述叶片的俯仰角的俯仰调节机构；及俯仰控制部，用于在所述风力发电机起动时以通过所述俯仰角的减少而使作用于所述叶片的升力增大的方式控制所述俯仰调节机构，所述俯仰控制部使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的所述叶片的所述俯仰角的第三变化率大于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的所述叶片的所述俯仰角的第四变化率。
在上述浮体式风力发电装置中，在风力发电机起动时，风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的俯仰角的第三变化率(减少速度)大于风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的俯仰角的第四变化率(减少速度)。因此，能够促进在浮体摇动的抑制上有利的第三期间中的空气动力的推力的增大，并抑制在浮体摇动的抑制上不利的第四期间中的空气动力的推力的增大。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的起动动作。
本发明的至少一实施方式的浮体式风力发电装置的控制装置是在浮体上立起设置有风力发电机的浮体式风力发电装置的控制装置，所述风力发电机包括在轮毂上安装有叶片的转子和用于调节所述叶片的俯仰角的俯仰调节机构，所述浮体式风力发电装置的控制装置的特征在于，所述浮体式风力发电装置的控制装置具备俯仰控制部，所述俯仰控制部用于在所述风力发电机停止时以通过所述俯仰角的增大而向所述转子施加空气动力的制动力的方式控制所述俯仰调节机构，所述俯仰控制部使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间的所述叶片的所述俯仰角的第一变化率小于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间的所述叶片的所述俯仰角的第二变化率。
上述浮体式风力发电装置的控制装置在风力发电机停止时，使第一期间的俯仰角的第一变化率(增大速度)小于第二期间的俯仰角的第二变化率(增大速度)，因此能够抑制在浮体摇动的抑制上有利的第一期间中的空气动力的推力的减少，并能够促进在浮体摇动的抑制上不利的第二期间中的空气动力的推力的减少。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的停止动作。
本发明的至少一实施方式的浮体式风力发电装置的控制装置是在浮体上立起设置有风力发电机的浮体式风力发电装置的控制装置，所述风力发电机包括在轮毂上安装有叶片的转子和用于调节所述叶片的俯仰角的俯仰调节机构，所述浮体式风力发电装置的控制装置的特征在于，所述浮体式风力发电装置的控制装置具备俯仰控制部，所述俯仰控制部用于所述风力发电机起动时以通过所述俯仰角的减少而使作用于所述叶片的升力增大的方式控制所述俯仰调节机构，所述俯仰控制部使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的所述叶片的所述俯仰角的第三变化率大于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的所述叶片的所述俯仰角的第四变化率。
上述浮体式风力发电装置的控制装置在风力发电机起动时，使第三期间的俯仰角的第三变化率(减少速度)大于第四期间的俯仰角的第四变化率(减少速度)，因此能够促进在浮体摇动的抑制上有利的第三期间中的空气动力的推力的增大，并抑制在浮体摇动的抑制上不利的第四期间中的空气动力的推力的增大。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的起动动作。
【发明效果】
根据本发明的至少一实施方式，在风力发电机停止时，能够抑制在浮体摇动的抑制上有利的第一期间中的空气动力的推力的减少，并促进在浮体摇动的抑制上不利的第二期间中的空气动力的推力的减少。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的停止动作。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的浮体式风力发电装置的整体结构的图。
图2是用于说明俯仰角的翼剖视图。
图3是说明本发明的实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的图，(A)是表示俯仰角的时序变化的图，(B)是表示风力发电机的倾斜角变化率的时序变化的图，(C)是表示风力发电机的运动的图。
图4是说明本发明的实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的图，(A)是表示风力发电机的俯仰角变化率的图，(B)是表示风力发电机的运动的图。
图5是说明本发明的实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的流程图。
图6是说明本发明的另一实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的图，(A)是表示俯仰角的时序变化的图，(B)是表示风力发电机的倾斜角的时序变化的图，(C)是表示风力发电机的运动的图。
图7是说明本发明的另一实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的图，(A)是表示风力发电机的俯仰角变化率的图，(B)是表示风力发电机的运动的图，(C)是表示风力发电机的俯仰角变化率的变形例的图。
图8是说明本发明的另一实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的流程图。
图9是说明本发明的实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的图，(A)是表示俯仰角的时序变化的图，(B)是表示风力发电机的倾斜角变化率的时序变化的图，(C)是表示风力发电机的运动的图。
图10是说明本发明的实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的图，(A)是表示风力发电机的俯仰角变化率的图，(B)是表示风力发电机的运动的图。
图11是说明本发明的实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的流程图。
图12是说明本发明的另一实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的图，(A)是表示俯仰角的时序变化的图，(B)是表示风力发电机的倾斜角变化率的时序变化的图，(C)是表示风力发电机的运动的图。
图13是说明本发明的另一实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的图，(A)是表示风力发电机的俯仰角变化率的图，(B)是表示风力发电机的运动的图。
图14是说明本发明的另一实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的流程图。
具体实施方式
以下，按照附图来说明本发明的实施方式。但是，作为实施方式而以下记载或者作为实施方式而附图所示的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等没有将本发明的范围限定于此，只不过是说明例。
图1是表示一实施方式的风力发电装置的整体结构的概略的图。
如图1所示，在一实施方式中，浮体式风力发电装置100具备风力发电机1、立起设置风力发电机1的浮体10、对风力发电机1进行控制的控制装置20。
风力发电机1具备由至少一个叶片2及轮毂3构成的转子4、将转子4支承为旋转自如的舱室5、对舱室5进行支承的塔6。需要说明的是，轮毂3可以由轮毂罩3a覆盖。
转子4可以经由未图示的传动系统而与发电机连结。传动系统可以包括与轮毂3连结的主轴、用于对该主轴的旋转进行增速而向发电机输入的增速器(例如，液压变速器或齿轮式增速器)。或者可以在转子4的轮毂3上直接连结发电机。并且，叶片2承受风而使转子4旋转，由此利用发电机进行发电。
另外，浮体式风力发电装置100具备安装在轮毂3、舱室5或塔6上部的加速度传感器25或姿势检测传感器26等各种传感器。
需要说明的是，舱室5可以相对于塔6能够偏摆回旋。在一实施方式中，风力发电机1是在通常运转时根据风向而将叶片2向上风侧配向的方式使舱室5偏摆回旋的顶风风车。
浮体10成为具有浮力而浮于水面的结构，例如，通过锚定物和系留线连结，由此被系留在水上的规定位置。在浮体10上设有塔6。需要说明的是，在图中示出简化的浮体，但也可以采用半潜式、桅杆式等的各种浮体。
控制装置20具备用于调节叶片2的俯仰角的俯仰调节机构21、用于控制俯仰调节机构21的俯仰控制部22。来自加速度传感器25或姿势检测传感器26等的各种传感器的信号向控制装置20输入，可以基于从该信号取得的风力发电机1的倾斜动作信息或姿势信息，进行叶片2的俯仰控制。
俯仰调节机构21可以配置在轮毂3内，按照各叶片2设置。例如，在叶片2设置3张的情况下，设置3个俯仰调节机构21。各俯仰调节机构21可以分别独立地调节各叶片2的俯仰角，也可以连动地调节全部的叶片2的俯仰角。
俯仰控制部22在风力发电机停止时，以随着俯仰角的增大而向转子4施加空气动力的制动力的方式控制俯仰调节机构21。而且，俯仰控制部22在风力发电机起动时，进行以使作用于叶片2的升力增大的方式使叶片2的俯仰角减少的控制。
在此，使用图3来说明叶片2的俯仰角。
如图3所示，各叶片2在从前缘201到后缘202，具有正压面203和负压面204延伸的翼型。需要说明的是，将前缘201与后缘202连结的直线205称为弦。
各叶片2通过在俯仰控制部22的控制下动作的俯仰调节机构21，以使弦205相对于转子旋转方向成为角度a的方式配向。该角度a是弦205的延长线L1与平行于翼旋转方向(转子旋转面)的直线L2之间的角度，是指叶片2的俯仰角。风力发电机1的通常运转时的各叶片2的俯仰角a典型地为大致0度，此时的俯仰角称为逆桨位置。相对于此，风力发电机1的完全停止时的各叶片2的俯仰角a典型地为大致90度(最大角)，此时的俯仰角被称为顺桨位置。当使各叶片2的俯仰角a从逆桨位置(约0度)朝向顺桨位置(约90度)增大时，空气动力的制动力作用于转子4，转子4的旋转速度下降。反之，当各叶片2的俯仰角a从顺桨位置(约90度)朝向逆桨位置(约0度)减小时，向各叶片2施加的升力增大，转子4的旋转速度上升。
然而，在陆地风力发电装置或着床式风力发电装置的情况下，伴随着塔的振动而风力发电机的转子前后不少地移动，但是这种情况的塔的振动的周期远短于通过俯仰调节机构使叶片转动而变更俯仰角的影响实质上表示作为推力的变化所需的时间。因此，即使因俯仰控制而转子从风承受的推力发生变化，其影响也几乎不会反映到塔的振动中。
相对于此，典型的浮体式风力发电装置的情况的浮体的摇动周期为约10秒，因此风力发电机1的姿势在最向下风侧倾斜的状态与最向上风侧倾斜的状态之间变化期间，通过俯仰调节机构21使叶片2转动而变更了俯仰角的影响实质上表现作为推力的变化。由此，当因俯仰控制而转子4从风承受的推力变化时，在浮体10的摇动中也表现出其影响。
因此，在几个实施方式中，考虑浮体10的摇动与转子4承受的空气动力的推力之间的上述关系性，进行风力发电机1停止时及起动时的俯仰控制。
以下，分别详细说明图1所示的风力发电机1停止时及起动时的俯仰控制部22的叶片2的俯仰控制。
(风力发电机停止时的俯仰控制)
图3是说明本发明的实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的图，(A)是表示俯仰角的时序变化的图，(B)是表示风力发电机的倾斜角变化率的时序变化的图，(C)是表示风力发电机的运动的图。图4是说明本发明的实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的图，(A)是表示风力发电机的俯仰角变化率的图，(B)是表示风力发电机的运动的图。图5是说明本发明的实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的流程图。需要说明的是，以下的说明的各部位的符号使用与图1所示的浮体式风力发电装置100相同的符号。
参照图3及图4，说明浮体10的摇动引起的风力发电机1的动作。
如图3(C)及图4(B)所示，通过浮体10的摇动，风力发电机1向前后(上风侧及下风侧)倾斜。风力发电机1的向前后的倾斜动作反复进行，但是在图3及图4中，提取该反复动作中的向前后的一次量的倾斜动作所对应的区间(1周期量)。即，示出风力发电机1沿着铅垂方向的状态(以下，称为铅垂姿势)的时刻t1→通过向上风侧的倾斜动作而风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2→通过向下风侧的倾斜动作而风力发电机1返回铅垂姿势的时刻t3→通过向下风侧的倾斜动作而风力发电机1成为最后倾姿势的时刻t4→通过向上风侧的倾斜动作而风力发电机1返回铅垂姿势的时刻t5。
图3(B)示出上述倾斜动作所对应的风力发电机1的倾斜角变化率的时序变化。需要说明的是，在图3(B)中，风力发电装置1的向上风侧的倾斜角变化率(倾斜速度)为负，向下风侧的倾斜角变化率(倾斜速度)为正。风力发电机1的倾斜角变化率在从下风侧向上风侧的倾斜动作中且在铅垂姿势的时刻t1成为最小，在最前倾的姿势的时刻t2成为0。而且，倾斜角变化率在从前倾姿势向下风侧的倾斜动作中且在铅垂姿势的时刻t3成为最大，在最后倾的姿势的时刻t4成为0。
接着，说明上述的风力发电机1的动作所对应的叶片2的俯仰控制。
图3(A)示出风力发电机1的叶片2的俯仰角的时序变化。当向俯仰控制部22输入停止指令时，俯仰控制部22以向转子4施加空气动力的制动力的方式控制俯仰调节机构21而增大叶片2的俯仰角。即，在通常运转时，为了使升力作用于叶片2而将俯仰角设定在逆桨侧，因此在叶片2停止时，使俯仰角从逆桨侧向顺桨侧转移。如图1所示，通过实际的风速和浮体10的摇动产生的风速，而俯仰角所对应的推力Fs及转矩Ft作用于转子4。
在一实施方式中，俯仰控制部22在使叶片2的俯仰角增大时，在叶片2的俯仰角达到目标俯仰角(例如最大角)之前，运算叶片2的俯仰角变化率(俯仰率)的指令值而向俯仰调节机构21赋予。图4(A)示出向俯仰调节机构21施加的指令值的时序数据即俯仰角变化率曲线。该图示出4模式的俯仰角变化率曲线31～34，但是图3(A)的俯仰角所对应的是实线所示的俯仰角变化率曲线31。
在此，在风力发电机1相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间，即从时刻t1到时刻t2的期间，转子4从风受到的推力是风力发电机1的向上风侧的加速度的减少要因，在抑制浮体10的摇动方面有利。因此，在使叶片2的俯仰角增大向风力发电机1的转子4施加空气动力的制动力而使风力发电机1停止时，第一期间的叶片2的俯仰角的急剧的增大是指风力发电机1的向上风侧的加速度的减少要因变小，浮体10的摇动可能被放大。相对于此，在风力发电机1相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间，转子4从风承受的推力是风力发电机1的向下风侧的加速度的增大要因，在抑制浮体10的摇动方面不利。因此，使叶片2的俯仰角增大向风力发电机1的转子4施加空气动力的制动力而使风力发电机1停止时，第二期间的叶片2的俯仰角的急剧增大是指风力发电机1的向下风侧的加速度的增大要因变小，有助于浮体摇动的抑制。
因此，在几个实施方式中，考虑浮体10的摇动与转子4承受的空气动力的推力之间的上述关系性来进行以下的俯仰控制。
即，俯仰控制部22以使风力发电机1相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间的叶片2的俯仰角的第一变化率(增大速度)小于风力发电机1相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间的叶片2的俯仰角的第二变化率(增大速度)的方式使叶片2的俯仰角增大。在图3(A)及图4(A)所示的例子中，按照俯仰角变化率曲线31，在从时刻t1到时刻t2的第一期间，将俯仰角变化率设为0而将俯仰角维持为恒定，在从时刻t3到时刻t4的第二期间，将俯仰角变化率设为比0大的值，使俯仰角以恒定速度增大。
这样，通过使第一期间的俯仰角的第一变化率(增大速度)小于第二期间的俯仰角的第二变化率(增大速度)，能够抑制在浮体摇动的抑制上有利的第一期间中的空气动力的推力的减少，并促进在浮体摇动的抑制上不利的第二期间中的空气动力的推力的减少。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机1的停止动作。
在一实施方式中，可以如图3(A)及图4(A)所示，俯仰控制部22以使风力发电机1向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间A)的叶片2的俯仰角的变化率小于风力发电机1向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间B)的叶片2的俯仰角的变化率的方式，控制俯仰调节机构21而使叶片2的俯仰角增大。在图3(A)及图4(A)所示的例示的实施方式中，按照俯仰角变化率曲线31，从时刻t1到时刻t2及从时刻t4到时刻t5的期间A的俯仰角变化率设为零，从时刻t2到时刻t4的期间B的俯仰角变化率设为比零大的值。
在风力发电机1向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间A)中，转子4从风承受的推力有助于伴随着浮体10的摇动而朝向上风侧的风力发电机1的倾斜动作的抑制。另一方面，在风力发电机1向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间B)，转子4从风承受的推力会助长伴随着浮体10的摇动而朝向下风侧的风力发电机1的倾斜动作。因此，在通过俯仰控制而使风力发电机1停止时，考虑风力发电机1的倾斜动作方向，在风力发电机1向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间A)，与风力发电机1向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间B)相比若减小俯仰角的变化率(增大速度)，则能够有效抑制浮体摇动并进行风力发电机1的停止动作。即，在风力发电机1向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间A)，能够抑制在倾斜动作(浮体摇动)的抑制上有利的空气动力的推力的减少，并且在风力发电机1向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间B)，能够促进在倾斜动作(浮体摇动)的抑制上不利的空气动力的推力的减少。
在几个实施方式中，在风力发电机1最前倾的时刻t2及风力发电机1最后倾的时刻t4，在期间A的俯仰角变化率VA与期间B的俯仰角变化率VB(>VA)之间，使俯仰角变化率台阶状地变化。
在一实施方式中，按照图4(A)所示的俯仰角变化曲线31，在期间A的俯仰角变化率VA(＝0)与期间B的俯仰角变化率VB(>0)之间使俯仰角变化率呈台阶状地变化。在另一实施方式中，按照图4(A)所示的俯仰角变化曲线32，在期间A的比零大的俯仰角变化率VA与期间B的俯仰角变化率VB(>VA)之间使俯仰角变化率呈台阶状地变化。
在另一实施方式中，如图4(A)所示的俯仰角变化率曲线33、34那样，可以基于任意的函数F(t)来设定包含第一期间的期间A的俯仰角变化率VA和包含第二期间的期间B的俯仰角变化率VB中的至少一方。即，俯仰角变化率VA或俯仰角变化率VB可以随着时间的经过而连续变化。
在几个实施方式中，在从第一期间向第二期间转移时，使俯仰角变化率从第一变化率向第二变化率单调增加，且在从第二期间向第一期间转移时，使俯仰角变化率从第二变化率向第一变化率单调减少。
这样，在从第一期间向第二期间转移时，使俯仰角的变化率从第一变化率向第二变化率单调增加，在从第二期间向第一期间转移时，使俯仰角的变化率从第二变化率向第一变化率单调减少，由此能够顺畅地进行基于俯仰控制的风力发电机1的停止动作。
这种情况下，具体而言，可以如上述的俯仰角变化率曲线31、32那样使俯仰角变化率呈台阶状地增大或减少，也可以如俯仰角变化率曲线33、34那样在第一期间与第二期间之间逐渐使俯仰角变化率增大或减少。
在使俯仰角变化率呈台阶状地增大或减少的情况下，可以按照俯仰角变化率曲线31、32，在风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2，使俯仰角变化率呈台阶状地增大，在风力发电机1成为最后倾姿势的时刻t4，使俯仰角变化率呈台阶状地减少。优选在风力发电机1即将成为最前倾姿势的时刻t2之前，为了抑制风力发电机1的向前方(上风侧)的倾斜动作而抑制推力的减少，在时刻t2刚刚之后，为了缓和风力发电机1的向后方(下风侧)的倾斜动作而促进对转子4的推力的减少。另一方面，优选在风力发电机1即将成为最后倾姿势的时刻t4之前，为了缓和风力发电机1的向后方(下风侧)的倾斜动作而促进推力的减少，在时刻t4刚刚之后，为了抑制风力发电机1的向前方(上风侧)的倾斜动作而抑制对转子4的推力的减少。即，在风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2、及风力发电机1成为最后倾姿势的时刻t4，该时刻的前后的推力的要求成为正相反。因此，在时刻t2及时刻t4呈台阶状地使俯仰角变化率变化，由此能够更有效地抑制浮体10的摇动并顺畅地进行风力发电机1的停止动作。
在使俯仰角变化率逐渐增大或减少的情况下，如俯仰角变化率曲线33那样，从风力发电机1为铅垂姿势的时刻t1到向前方(上风侧)倾斜而返回铅垂姿势的时刻t3直线性地使俯仰角变化率增大，在从时刻t3到风力发电机1向后方(下风侧)倾斜而返回铅垂姿势的时刻t5直线性地使俯仰角变化率减少。或者可以如俯仰角变化率曲线34那样，从风力发电机1为铅垂姿势的时刻t1到向前方(上风侧)倾斜而返回铅垂姿势的时刻t3曲线性地使俯仰角变化率增大，在从时刻t3到风力发电机1向后方(下风侧)倾斜而返回铅垂姿势的时刻t5曲线性地使俯仰角变化率减少。
在此，参照图5，说明风力发电机1停止时的俯仰控制。需要说明的是，在此，作为一例，如图3及图4所示，说明以使期间A的叶片2的俯仰角变化率小于期间B的叶片2的俯仰角变化率的方式对叶片2进行俯仰控制的情况。
如图5所示，在向风力发电机1的俯仰控制部22赋予了停止指令之后(S11)，取得风力发电机1的倾斜动作信息(S12)。在此，倾斜动作信息可以是风力发电机1的倾斜角变化率或倾斜方向。而且，倾斜角变化率或倾斜方向可以从加速度传感器25或姿势检测传感器等各种传感器取得。
接着，基于倾斜动作信息，判定当前的风力发电机1的动作所对应的期间是否对应于风力发电机1向上风倾斜中的期间A(S13)。在当前的风力发电机1的动作所对应的期间为期间A的情况下，设定俯仰角变化率VA(S14)。在当前的风力发电机1的动作所对应的期间不是期间A的情况下，判断为期间B，设定俯仰角变化率VB(S15)。此时，俯仰角变化率VA比俯仰角变化率VB小。并且，将设定的俯仰角变化率VA或俯仰角变化率VB作为指令值向俯仰调节机构21输入，通过俯仰调节机构21使叶片2的俯仰角增大(S16)。在俯仰控制部22预先设定目标俯仰角(例如最大角)，通过俯仰控制部22判定叶片2的俯仰角是否达到目标俯仰角(S17)，在达到目标俯仰角之后结束俯仰控制。
接着，参照图6～图8，说明另一实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制。
图6是说明本发明的另一实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的图，(A)是表示俯仰角的时序变化的图，(B)是表示风力发电机的倾斜角的时序变化的图，(C)是表示风力发电机的运动的图。图7是说明本发明的另一实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的图，(A)是表示风力发电机的俯仰角变化率线的图，(B)是表示风力发电机的运动的图，(C)是表示风力发电机的俯仰角变化率的变形例的图。图8是说明本发明的另一实施方式的风力发电机停止时的俯仰控制的流程图。需要说明的是，图6及图7所示的时刻(t1～t5)及第一期间、第二期间与上述的图3及图4一致。
如图6(B)所示，浮体10的摇动产生的风力发电机1的倾斜角如以下那样推移。即，风力发电机1的倾斜角在从下风侧向上风侧的倾斜动作中且在铅垂姿势的时刻t1成为0，在最前倾的姿势的时刻t2成为最小。而且，倾斜角在从前倾姿势向下风侧的倾斜动作中且在铅垂姿势的时刻t3成为0，在最后倾的姿势的时刻t4成为最大。
需要说明的是，在图6(B)中，以风力发电装置1的向上风侧的倾斜角为负，以向下风侧的倾斜角为正。
在一实施方式中，俯仰控制部22在使叶片2的俯仰角增大时，在叶片2的俯仰角达到目标俯仰角(例如最大角)之前，运算叶片2的俯仰角变化率(俯仰率)的指令值而向俯仰调节机构21赋予。图7(A)示出向俯仰调节机构21赋予的指令值的时序数据即俯仰角变化率曲线。在该图中，示出4模式的俯仰角变化率曲线35～38，但是图6(A)的俯仰角所对应的是实线所示的俯仰角变化率曲线35。
在一实施方式中，可以如图6(A)及图7(A)所示，俯仰控制部22以使风力发电机1具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间的叶片2的俯仰角的变化率小于风力发电机1具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间的叶片2的俯仰角的变化率的方式，控制俯仰调节机构21而使叶片2的俯仰角增大。即，在从时刻t1到时刻t3的期间C，按照俯仰角变化率曲线35而将俯仰角变化率设为0并将俯仰角维持为恒定，在从时刻t3到时刻t5的期间D，按照俯仰角变化率曲线35而将俯仰角变化率设为比0大的值，使俯仰角以恒定速度增大。
在浮体式风力发电装置100中，优选风力发电机1的姿势尽量维持成铅垂姿势。因此，在通过俯仰控制使风力发电机1停止时，考虑风力发电机1的姿势，在风力发电机1具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间，与风力发电机1具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间相比，若减小俯仰角的变化率(增大速度)，则能够促进风力发电机1返回铅垂姿势的动作。即，在风力发电机1具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间，在抑制促进风力发电机1返回铅垂姿势的动作的空气动力的推力的减少且风力发电机1具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间，能够促进阻碍风力发电机1返回铅垂姿势的动作的空气动力的推力的减少。
需要说明的是，在上述的实施方式中，示出了将期间C的俯仰角变化率设为0而将俯仰角维持成一定，将期间D的俯仰角变化率设为比0大的值，使俯仰角以恒定速度增大的例子，但是也可以如图7(A)所示的俯仰角变化率曲线36那样，期间C的俯仰角变化率设为比0大且比期间D的俯仰角变化率小的值。而且，可以如俯仰角变化率曲线37、38那样使期间C的俯仰角变化率和期间D的俯仰角变化率中的至少一方与时间一起变化。
另外，可以如图7(A)所示，在从第一期间向第二期间转移时，使俯仰角变化率从第一变化率向第二变化率单调增加，且在从第二期间向第一期间转移时，使俯仰角变化率从第二变化率向第一变化率单调减少。
这种情况下，具体而言，可以如上述的俯仰角变化率曲线35、36那样使俯仰角变化率呈台阶状地增大或减少，也可以如俯仰角变化率曲线37、38那样在第一期间与第二期间之间逐渐使俯仰角变化率增大或减少。
在使俯仰角变化率呈台阶状地增大或减少的情况下，可以按照俯仰角变化率曲线35、36，在风力发电机1即将向前方(上风侧)倾斜之前的铅垂姿势即时刻t1，使俯仰角变化率呈台阶状地减少，在风力发电机1向前方倾斜而返回铅垂姿势的时刻t3，使俯仰角变化率呈台阶状地增大。
在逐渐使俯仰角变化率增大或减少的情况下，可以如俯仰角变化率曲线37那样，在风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2到向后方(下风侧)倾斜而成为最后倾姿势的时刻t4，直线性地使俯仰角变化率增大，在从时刻t4到向前方(上风侧)倾斜而成为最前倾姿势的时刻，直线性地使俯仰角变化率减少。
或者，可以如俯仰角变化率曲线38那样，在从风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2到向后方(下风侧)倾斜而成为最后倾姿势的时刻t4，曲线性地使俯仰角变化率增大，在从时刻t4到向前方(上风侧)倾斜而成为最前倾姿势的时刻，曲线性地使俯仰角变化率减少。
此外，使图7(A)所示的俯仰角变化率曲线35、37、38也可以如图7(C)的变形例所示，按照时序地向上游侧偏置的俯仰角变化率曲线35’、37’、38’，进行叶片2的俯仰控制。此时，俯仰角变化率曲线35、37、38的偏置量只要是第一期间的俯仰角变化率小于第二期间的俯仰角变化率的范围即可，没有特别限定。
接着，参照图8，说明风力发电机1停止时的俯仰控制。需要说明的是，在此，作为一例，如图6及图7所示，说明以使期间C的叶片2的俯仰角变化率小于期间D的叶片2的俯仰角变化率的方式对叶片2进行俯仰控制的情况。
如图8所示，在向风力发电机1的俯仰控制部22施加停止指令之后(S21)，取得风力发电机1的姿势信息(S22)。在此，姿势信息可以是风力发电机1的倾斜角。而且，倾斜角可以从加速度传感器25或姿势检测传感器等各种传感器取得。
接着，基于姿势信息，判定当前的风力发电机1的动作所对应的期间是否对应于风力发电机1具有向上风侧倾斜的姿势的期间C(S23)。在当前的风力发电机1的姿势所对应的期间为期间C的情况下，设定俯仰角变化率VC(S24)。在当前的风力发电机1的动作所对应的期间不是期间C的情况下，判定为期间D，设定俯仰角变化率VD(S25)。在此，俯仰角变化率VC小于俯仰角变化率VD。并且，以设定的俯仰角变化率VC或俯仰角变化率VD为指令值而向俯仰调节机构21输入，通过俯仰调节机构21使叶片2的俯仰角增大(S26)。在俯仰控制部22预先设定目标俯仰角(例如最大角)，通过俯仰控制部22判定叶片2的俯仰角是否达到目标俯仰角(S27)，在达到目标俯仰角之后结束俯仰控制。
如以上说明那样，根据上述的实施方式，在风力发电机1停止时，能够抑制在浮体摇动的抑制上有利的第一期间中的空气动力的推力的减少，并能够促进在浮体摇动的抑制上不利的第二期间中的空气动力的推力的减少。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机1的停止动作。
(风力发电机起动时的俯仰控制)
图9是说明本发明的实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的图，(A)是表示俯仰角的时序变化的图，(B)是表示风力发电机的倾斜角变化率的时序变化的图，(C)是表示风力发电机的运动的图。图10是说明本发明的实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的图，(A)是表示风力发电机的俯仰角变化率的图，(B)是表示风力发电机的运动的图。图11是说明本发明的实施方式的风力发电机1起动时的俯仰控制的流程图。
图9(A)示出风力发电机1的叶片2的俯仰角的时序变化。当向俯仰控制部22输入起动指令时，俯仰控制部22控制俯仰调节机构21，以使作用于叶片2的升力增大的方式使叶片2的俯仰角减少。即，在运转停止时，以避免升力作用于叶片2的方式将俯仰角设定在顺桨侧，因此在风力发电机1起动时，使俯仰角从顺桨侧向逆桨侧转移。
在一实施方式中，俯仰控制部22在使叶片2的俯仰角减少时，在叶片2的俯仰角达到目标俯仰角(例如0度)之前，运算叶片2的俯仰角变化率(俯仰率)的指令值而向俯仰调节机构21赋予。图10(A)示出向俯仰调节机构21赋予的指令值的时序数据即俯仰角变化率曲线。在该图中，示出4模式的俯仰角变化率曲线41～44，但是图9(A)的俯仰角所对应的是实线所示的俯仰角变化率曲线41。
在此，在风力发电机1相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间中，转子4从风承受的推力是风力发电机1的向上风侧的加速度的减少要因，在抑制浮体10的摇动方面上有利。因此，在由于叶片2的俯仰角的减少而使作用于叶片2的升力增加来使风力发电机1起动时，第三期间的叶片2的俯仰角的急剧减少是指风力发电机1的向上风侧的加速度的减少要因增大，有助于浮体摇动的抑制。相对于此，在风力发电机1相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间中，转子4从风承受的推力是风力发电机1的向下风侧的加速度的增大要因，在抑制浮体10的摇动方面不利。因此，由于叶片2的俯仰角的减少而作用于叶片2的升力增加来使风力发电机1起动时，第四期间的叶片2的俯仰角的急剧减少是指风力发电机1的向下风侧的加速度的增大要因增大，可能将浮体10的摇动放大。
因此，在几个实施方式中，考虑浮体10的摇动与转子4承受的空气动力的推力之间的上述关系性而进行以下的俯仰控制。
即，俯仰控制部22以使风力发电机1相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的叶片2的俯仰角的第三变化率(减少速度)大于风力发电机1相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的叶片2的俯仰角的第四变化率(减少速度)的方式使叶片2的俯仰角减少。在图9(A)及图10(A)所示的例子中，按照俯仰角变化率曲线41，在从时刻t1到时刻t2的第三期间，将俯仰角变化率设为比0大的值，使俯仰角以一定速度增大，在从时刻t3到时刻t4的第四期间，将俯仰角变化率设为0，将俯仰角维持为恒定。
这样，使第三期间的俯仰角的第三变化率(减少速度)大于第四期间的俯仰角的第四变化率(减少速度)，由此能够促进在浮体摇动的抑制上有利的第三期间中的空气动力的推力的增大，并抑制在浮体摇动的抑制上不利的第四期间中的空气动力的推力的增大。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机的起动动作。
在一实施方式中，如图9(A)及图10(A)所示，俯仰控制部22以使风力发电机1向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间E)的叶片2的俯仰角的变化率大于风力发电机1向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间F)的叶片2的俯仰角的变化率的方式，控制俯仰调节机构21而使叶片2的俯仰角减少。在图9(A)及图10(A)所示的例示的实施方式中，按照俯仰角变化率曲线41，将从时刻t1到时刻t2及从时刻t4到时刻t5的期间E的俯仰角变化率设为比零大的值，将从时刻t2到时刻t4的期间F的俯仰角变化率设为零。
在风力发电机1向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间E)，转子4从风承受的推力有助于伴随着浮体10的摇动而朝向上风侧的风力发电机1的倾斜动作的抑制。另一方面，在风力发电机1向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间F)，转子4从风承受的推力会助长伴随着浮体10的摇动而朝向下风侧的风力发电机1的倾斜动作。因此，在通过俯仰控制而使风力发电机1起动时，考虑风力发电机的倾斜动作方向，在风力发电机1向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间E)，与风力发电机1向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间F)相比若增大俯仰角的变化率(减少速度)，则能够有效地抑制浮体摇动并进行风力发电机1的起动动作。即，在风力发电机1向上风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间E)，能够促进在倾斜动作(浮体摇动)的抑制上有利的空气动力的推力的增大，并且在风力发电机1向下风侧倾斜的倾斜动作中的整个期间(期间F)，能够抑制在倾斜动作(浮体摇动)的抑制上不利的空气动力的推力的增大。
在几个实施方式中，在风力发电机1最前倾的时刻t2及风力发电机1最后倾的时刻t4，在期间E的俯仰角变化率VE与期间F的俯仰角变化率VF(<VE)之间，使俯仰角变化率呈台阶状地变化。
在一实施方式中，按照图10(A)所示的俯仰角变化曲线41，在期间E的俯仰角变化率VE(>0)与期间F的俯仰角变化率VF(＝0)之间使俯仰角变化率呈台阶状地变化。在另一实施方式中，按照图10(A)所示的俯仰角变化曲线42，在期间E的俯仰角变化率VE与期间F的比零大的俯仰角变化率VF(<VE)之间使俯仰角变化率呈台阶状地变化。
在另一实施方式中，可以如图10(A)所示的俯仰角变化率曲线43、44那样，基于任意的函数F(t)来设定包含第三期间的期间E的俯仰角变化率VE和包含第四期间的期间F的俯仰角变化率VF中的至少一方。即，俯仰角变化率VE或俯仰角变化率VF可以随着时间的经过而连续变化。
在几个实施方式中，在从第三期间向第四期间转移时，使俯仰角变化率从第三变化率向第四变化率单调减少，并且在从第四期间向第三期间转移时，使俯仰角变化率从第四变化率向第三变化率单调增加。
这样，在从第三期间向第四期间转移时，使俯仰角的变化率从第三变化率向第四变化率单调减少，在从第四期间向第三期间转移时，使俯仰角的变化率从第四变化率向第三变化率单调增加，由此能够顺畅地进行基于俯仰控制的风力发电机1的起动动作。
这种情况下，具体而言，可以如上述的俯仰角变化率曲线41、42那样使俯仰角变化率呈台阶状地增大或减少，也可以如俯仰角变化率曲线43、44那样在第三期间与第四期间之间逐渐使俯仰角变化率增大或减少。
在使俯仰角变化率呈台阶状地增大或减少的情况下，按照俯仰角变化率曲线41、42，在风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2，使俯仰角变化率呈台阶状地减少，在风力发电机1成为最后倾姿势的时刻t4，使俯仰角变化率呈台阶状地增大。在风力发电机1即将成为最前倾姿势的时刻t2之前，为了抑制风力发电机1的向前方(上风侧)的倾斜动作而促进推力的增大，在时刻t2刚刚之后，为了缓和风力发电机1的向后方(下风侧)的倾斜动作而优选抑制对转子4的推力的增大。另一方面，在风力发电机1即将成为最后倾姿势的时刻t4之前，为了缓和风力发电机1的向后方(下风侧)的倾斜动作而抑制推力的增大，在时刻t4刚刚之后，为了抑制风力发电机1的向前方(上风侧)的倾斜动作而优选促进对转子4的推力的增大。即，在风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2及风力发电机1成为最后倾姿势的时刻t4，该时刻的前后的推力的要求成为正相反。因此，在时刻t2及时刻t4，使俯仰角变化率呈台阶状地变化，由此能够更有效地抑制浮体10的摇动并顺畅地进行风力发电机1的起动动作。
在逐渐使俯仰角变化率增大或减少的情况下，可以如俯仰角变化率曲线43那样从风力发电机1为铅垂姿势的时刻t1到向前方(上风侧)倾斜而返回铅垂姿势的时刻t3，直线性地使俯仰角变化率减少，在从时刻t3到风力发电机1向后方(下风侧)倾斜而返回铅垂姿势的时刻t5，直线性地使俯仰角变化率增大。或者如俯仰角变化率曲线44那样从风力发电机1为铅垂姿势的时刻t1到向前方(上风侧)倾斜而返回铅垂姿势的时刻t3，曲线性地使俯仰角变化率减少，在从时刻t3到风力发电机1向后方(下风侧)倾斜而返回铅垂姿势的时刻t5，曲线性地使俯仰角变化率增大。
在此，参照图11，说明风力发电机1起动时的俯仰控制。需要说明的是，在此，作为一例，如图9及图10所示，说明以使期间E的叶片2的俯仰角变化率大于期间F的叶片2的俯仰角变化率的方式对叶片2进行俯仰控制的情况。
如图11所示，在向风力发电机1的俯仰控制部22赋予起动指令之后(S31)，取得风力发电机1的倾斜动作信息(S32)。在此，倾斜动作信息可以是风力发电机1的倾斜角变化率或倾斜方向。而且，倾斜角变化率或倾斜方向可以从加速度传感器25或姿势检测传感器等各种传感器取得。
接着，基于倾斜动作信息，判定当前的风力发电机1的动作所对应的期间是否对应于风力发电机1向上风倾斜中的期间E(S33)。在当前的风力发电机1的动作所对应的期间为期间E的情况下，设定俯仰角变化率VE(S34)。在当前的风力发电机1的动作所对应的期间不是期间E的情况下，判断为期间F，设定俯仰角变化率VF(S35)。此时，俯仰角变化率VE小于俯仰角变化率VF。并且，将设定的俯仰角变化率VE或俯仰角变化率VF作为指令值向俯仰调节机构21输入，通过俯仰调节机构21使叶片2的俯仰角减少(S36)。在俯仰控制部22预先设定目标俯仰角(例如0度)，通过俯仰控制部22判定叶片2的俯仰角是否到达目标俯仰角(S37)，在到达目标俯仰角之后结束俯仰控制。
接着，参照图12～图14，说明另一实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制。
图12是说明本发明的另一实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的图，(A)是表示俯仰角的时序变化的图，(B)是表示风力发电机的倾斜角的时序变化的图，(C)是表示风力发电机的运动的图。图13是说明本发明的另一实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的图，(A)是表示风力发电机的俯仰角变化率的图，(B)是表示风力发电机的运动的图。图14是说明本发明的另一实施方式的风力发电机起动时的俯仰控制的流程图。需要说明的是，图12及图13所示的时刻(t1～t5)及第三期间、第四期间与上述的图9及图10一致。
在一实施方式中，俯仰控制部22在使叶片2的俯仰角减少时，在叶片2的俯仰角达到目标俯仰角(例如0度)之前，运算叶片2的俯仰角变化率(俯仰率)的指令值而向俯仰调节机构21赋予。图13(A)示出向俯仰调节机构21赋予的指令值的时序数据即俯仰角变化率曲线。在该图中示出4模式的俯仰角变化率曲线45～48，但是图12(A)的俯仰角所对应的是实线所示的俯仰角变化率曲线45。
在一实施方式中，如图12(A)及图13(A)所示，俯仰控制部22以使风力发电机1具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间的叶片2的俯仰角的变化率大于风力发电机1具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间的叶片2的俯仰角的变化率的方式，控制俯仰调节机构21而使叶片2的俯仰角减少。即，在从时刻t1到时刻t3的期间G，按照俯仰角变化率曲线45而将俯仰角变化率设为比0大的值，使俯仰角以恒定速度减少，在从时刻t3到时刻t5的期间H，按照俯仰角变化率曲线45，将俯仰角变化率设为0，将俯仰角维持为恒定。
在浮体式风力发电装置100中，优选将风力发电机1的姿势尽量维持成铅垂姿势。因此，在通过俯仰控制使风力发电机1起动时，考虑风力发电机1的姿势，在风力发电机1具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间，与风力发电机1具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间相比，若增大俯仰角的变化率(减少速度)，则能够促进风力发电机1返回铅垂姿势的动作。即，在风力发电机1具有向上风侧倾斜的姿势的整个期间，能够促进对风力发电机1返回铅垂姿势的动作进行促进的空气动力的推力的增大，并且在风力发电机1具有向下风侧倾斜的姿势的整个期间，能够抑制阻碍风力发电机1返回铅垂姿势的动作的空气动力的推力的增大。
需要说明的是，在上述的实施方式中，示出了将期间G的俯仰角变化率设为比0大的值，使俯仰角以恒定速度减少，将期间H的俯仰角变化率设为0而将俯仰角维持为恒定的例子，但也可以如图13(A)所示的俯仰角变化率曲线46那样，期间H的俯仰角变化率设为比0大且比期间G的俯仰角变化率小的值。而且，可以如俯仰角变化率曲线47、48那样使期间C的俯仰角变化率和期间D的俯仰角变化率中的至少一方与时间一起变化。
另外，可以如图13(A)所示，在从第三期间向第四期间转移时，使俯仰角变化率从第三变化率向第四变化率单调减少，且在从第四期间向第三期间转移时，使俯仰角变化率从第四变化率向第三变化率单调增加。
这种情况下，具体而言，可以如上述的俯仰角变化率曲线45、46那样使俯仰角变化率呈台阶状地增大或减少，也可以如俯仰角变化率曲线47、48那样在第三期间与第四期间之间逐渐使俯仰角变化率增大或减少。
在使俯仰角变化率呈台阶状地增大或减少的情况下，可以按照俯仰角变化率曲线45、46，在风力发电机1即将向前方(上风侧)倾斜之前的铅垂姿势即时刻t1使俯仰角变化率呈台阶状地增大，在风力发电机1向前方倾斜而返回铅垂姿势的时刻t3，使俯仰角变化率呈台阶状地减少。
在逐渐使俯仰角变化率增大或减少的情况下，也可以如俯仰角变化率曲线47那样，在从风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2到向后方(下风侧)倾斜而成为最后倾姿势的时刻t4，直线性地使俯仰角变化率减少，在从时刻t4到向前方(上风侧)倾斜而成为最前倾姿势的时刻，直线性地使俯仰角变化率增加。
或者可以如俯仰角变化率曲线48那样，在从风力发电机1成为最前倾姿势的时刻t2到向后方(下风侧)倾斜而成为最后倾姿势的时刻t4，曲线性地使俯仰角变化率减少，在从时刻t4到向前方(上风侧)倾斜而成为最前倾姿势的时刻，曲线性地使俯仰角变化率增大。
此外，可以按照使图13(A)所示的俯仰角变化率曲线45、46、47、48时序地向上游侧偏置的俯仰角变化率曲线，进行叶片2的俯仰控制。此时，俯仰角变化率曲线45、46、47、48的偏置量只要是第三期间的俯仰角变化率比第四期间的俯仰角变化率增大的范围即可，没有特别限定。
接着，参照图14，说明风力发电机1起动时的俯仰控制。需要说明的是，在此，作为一例，如图12及图13所示，说明以使期间G的叶片2的俯仰角变化率成为大于期间H的叶片2的俯仰角变化率的方式对叶片2进行俯仰控制的情况。
如图14所示，在向风力发电机1的俯仰控制部22赋予起动指令之后(S41)，取得风力发电机1的姿势信息(S42)。在此，姿势信息可以是风力发电机1的倾斜角。而且，倾斜角可以从加速度传感器25或姿势检测传感器等各种传感器取得。
接着，基于姿势信息，判定当前的风力发电机1的动作所对应的期间是否对应于风力发电机1具有向上风侧倾斜的姿势的期间G(S43)。在当前的风力发电机1的姿势所对应的期间为期间G的情况下，设定俯仰角变化率VG(S44)。在当前的风力发电机1的动作所对应的期间不是期间G的情况下，判断为期间H，设定俯仰角变化率VH(S45)。在此，俯仰角变化率VG大于俯仰角变化率VH。并且，将设定的俯仰角变化率VG或俯仰角变化率VH作为指令值向俯仰调节机构21输入，通过俯仰调节机构21使叶片2的俯仰角减少(S46)。在俯仰控制部22预先设定目标俯仰角(例如0度)，通过俯仰控制部22判定叶片2的俯仰角是否达到目标俯仰角(S47)，在达到目标俯仰角之后，结束俯仰控制。
如以上说明那样，根据上述的实施方式，在风力发电机1起动时，促进有利于浮体摇动的抑制的第三期间中的空气动力的推力的增大，并能够抑制不利于浮体摇动的抑制的第四期间中的空气动力的推力的增大。由此，能够抑制浮体摇动并进行风力发电机1的起动动作。
另外，在一实施方式中，在图1所示的风力发电机1停止时或起动时，以相对于浮体10的摇动得到作为复原力发挥作用的力矩的方式在到达目标俯仰角为止期间，使多个叶片2的各俯仰角变化率各不相同。例如，根据转子旋转面内的各叶片2的角度位置，而使俯仰角变化率不同。具体而言，在停止时，风力发电机1相比铅垂方向向前方(上风侧)倾斜的动作中，使位于转子旋转面的上方的叶片2的俯仰角变化率小于位于转子旋转面的下方的叶片2的俯仰角变化率。由此，能够在转子旋转面上使推力具有分布，能够向风力发电机1施加使风力发电机1从前倾姿势返回铅垂姿势的力矩。反之，在风力发电机1相比铅垂方向向后方(下风侧)倾斜的动作中，使位于转子旋转面的下方的叶片2的俯仰角变化率小于位于转子旋转面的上方的叶片2的俯仰角变化率，由此能有助于浮体10的摇动的抑制。即使在起动时，通过分别适当地独立控制多个叶片2的各俯仰角变化率，能够抑制浮体10的摇动。需要说明的是，在使多个叶片2的各俯仰角变化率分别不同的情况下，例如，可以在图4所示的俯仰角变化率曲线中通过在各叶片2之间具有相位而使俯仰角变化率分别不同，也可以向控制各叶片2的俯仰调节机构21分别赋予不同的俯仰角变化率曲线。
而且，在另一实施方式中，在风力发电机1停止时，除了上述的俯仰控制之外，还可以并用风力发电机1的偏摆控制来辅助转子4的减速。这种情况下，风力发电装置1还具备使舱室5相对于塔6沿水平方向回旋的偏摆驱动机构、对偏摆驱动机构进行控制的偏摆控制部。并且，在输入了风力发电装置1的停止指令时，并行地或者在俯仰控制的前后进行俯仰控制，以使转子4朝向下风侧的方式通过偏摆控制部来控制偏摆驱动机构。由此，能够迅速地进行风力发电装置1的停止动作。
以上，详细说明了本发明的实施方式，但是本发明没有限定于此，在不脱离本发明的主旨的范围内，当然可以进行各种改良或变形。
例如，在上述的实施方式中，例示了顶风形式的浮体式风力发电装置，但也可以适用于顺风形式的浮体式风力发电装置。
另外，在上述的实施方式中，说明了在风力发电机1的停止·起动时，基于风力发电机1的倾斜角或风力发电机1的倾斜角变化率，来决定俯仰角变化率(俯仰角的增大速度或减少速度)的例子，但是俯仰角变化率也可以基于风力发电机1的倾斜角及倾斜角变化率这双方来决定。而且，除了风力发电机1的倾斜角或倾斜角变化率那样的表示风力发电机1的倾斜程度的指标之外，还可以使用转子4的转速、当前的俯仰角、从开始俯仰控制起的经过时间等的其他的指标，来决定俯仰角变化率(俯仰角的增大速度或减少速度)。
【标号说明】
1 风力发电装置
2 叶片
3 轮毂
3a 轮毂罩
4 转子
5 舱室
6 塔
10 浮体
20 控制装置
21 俯仰调节机构
22 俯仰控制部
25 加速度传感器
26 姿势检测传感器
100 浮体式风力发电装置

Claims (13)

1.一种浮体式风力发电装置的控制方法，所述浮体式风力发电装置是在浮体上立起设置有风力发电机的风力发电装置，其特征在于，
所述浮体式风力发电装置的控制方法具备如下的俯仰角增大步骤：在所述风力发电机停止时，以向所述风力发电机的转子施加空气动力的制动力的方式使所述风力发电机的叶片的俯仰角增大，
在所述俯仰角增大步骤中，使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间的所述叶片的所述俯仰角的第一变化率小于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间的所述叶片的所述俯仰角的第二变化率。
2.根据权利要求1所述的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，
在所述俯仰角增大步骤中，使所述风力发电机从下风侧向上风侧倾斜的动作中的整个期间的所述叶片的俯仰角的变化率小于所述风力发电机从上风侧向下风侧倾斜的动作中的整个期间的所述叶片的俯仰角的变化率。
3.根据权利要求1所述的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，
在所述俯仰角增大步骤中，使所述风力发电机具有从铅垂方向向上风侧倾斜的姿势的整个期间的所述叶片的俯仰角的变化率小于所述风力发电机具有从铅垂方向向下风侧倾斜的姿势的整个期间的所述叶片的俯仰角的变化率。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，
在所述俯仰角增大步骤中，在从所述第一期间向所述第二期间转移时，使所述俯仰角的变化率从所述第一变化率向所述第二变化率单调增加，在从所述第二期间向所述第一期间转移时，使所述俯仰角的变化率从所述第二变化率向所述第一变化率单调减少。
5.根据权利要求1所述的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，
所述浮体式风力发电装置的控制方法具备如下的俯仰角减少步骤：在所述风力发电机起动时，以使作用于所述风力发电机的叶片的升力增大的方式使所述叶片的俯仰角减少，
在所述俯仰角减少步骤中，使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的所述叶片的所述俯仰角的第三变化率大于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的所述叶片的所述俯仰角的第四变化率。
6.根据权利要求5所述的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，
在所述俯仰角减少步骤中，使所述风力发电机从下风侧向上风侧倾斜的动作中的整个期间的所述叶片的俯仰角的变化率大于所述风力发电机从上风侧向下风侧倾斜的动作中的整个期间的所述叶片的俯仰角的变化率。
7.根据权利要求5所述的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，
在所述俯仰角减少步骤中，使所述风力发电机具有从铅垂方向向上风侧倾斜的姿势的整个期间的所述叶片的俯仰角的变化率大于所述风力发电机具有从铅垂方向向下风侧倾斜的姿势的整个期间的所述叶片的俯仰角的变化率。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的浮体式风力发电装置的控制方法，其特征在于，
在所述俯仰角减少步骤中，在从所述第三期间向所述第四期间转移时，使所述俯仰角的变化率从所述第三变化率向所述第四变化率单调减少，在从所述第四期间向所述第三期间转移时，使所述俯仰角的变化率从所述第四变化率向所述第三变化率单调增加。
9.一种浮体式风力发电装置的控制方法，所述浮体式风力发电装置是在浮体上立起设置有风力发电机的风力发电装置，其特征在于，
所述浮体式风力发电装置的控制方法具备如下的俯仰角减少步骤：在所述风力发电机起动时，以使作用于所述风力发电机的叶片的升力增大的方式使所述叶片的俯仰角减少，
在所述俯仰角减少步骤中，使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的所述叶片的所述俯仰角的第三变化率大于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的所述叶片的所述俯仰角的第四变化率。
10.一种浮体式风力发电装置，其特征在于，具备：
浮体；
风力发电机，立起设置在所述浮体上，包括在轮毂上安装有叶片的转子和用于调节所述叶片的俯仰角的俯仰调节机构；及
俯仰控制部，用于在所述风力发电机停止时以通过所述俯仰角的增大而向所述转子施加空气动力的制动力的方式控制所述俯仰调节机构，
所述俯仰控制部使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间的所述叶片的所述俯仰角的第一变化率小于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间的所述叶片的所述俯仰角的第二变化率。
11.一种浮体式风力发电装置，其特征在于，具备：
浮体；
风力发电机，立起设置在所述浮体上，包括在轮毂上安装有叶片的转子和用于调节所述叶片的俯仰角的俯仰调节机构；及
俯仰控制部，用于在所述风力发电机起动时以通过所述俯仰角的减少而使作用于所述叶片的升力增大的方式控制所述俯仰调节机构，
所述俯仰控制部使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的所述叶片的所述俯仰角的第三变化率大于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的所述叶片的所述俯仰角的第四变化率。
12.一种浮体式风力发电装置的控制装置，所述浮体式风力发电装置是在浮体上立起设置有风力发电机的风力发电装置，所述风力发电机包括在轮毂上安装有叶片的转子和用于调节所述叶片的俯仰角的俯仰调节机构，所述浮体式风力发电装置的控制装置的特征在于，
所述浮体式风力发电装置的控制装置具备俯仰控制部，所述俯仰控制部用于在所述风力发电机停止时以通过所述俯仰角的增大而向所述转子施加空气动力的制动力的方式控制所述俯仰调节机构，
所述俯仰控制部使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第一期间的所述叶片的所述俯仰角的第一变化率小于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第二期间的所述叶片的所述俯仰角的第二变化率。
13.一种浮体式风力发电装置的控制装置，所述浮体式风力发电装置是在浮体上立起设置有风力发电机的风力发电装置，所述风力发电机包括在轮毂上安装有叶片的转子和用于调节所述叶片的俯仰角的俯仰调节机构，所述浮体式风力发电装置的控制装置的特征在于，
所述浮体式风力发电装置的控制装置具备俯仰控制部，所述俯仰控制部用于在所述风力发电机起动时以通过所述俯仰角的减少而使作用于所述叶片的升力增大的方式控制所述俯仰调节机构，
所述俯仰控制部使因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向上风侧倾斜的动作中的第三期间的所述叶片的所述俯仰角的第三变化率大于因所述浮体的摇动而所述风力发电机相比铅垂方向向下风侧倾斜的动作中的第四期间的所述叶片的所述俯仰角的第四变化率。
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