浮体式洋上風力タービンの定格風速以上の領域における回転速度制御

定格風速以上の領域で運転する浮体式洋上風力タービン（FOWT）では、回転速度の大きな振動がしばしば観察されます。この現象は、機械的疲労荷重を大幅に増加させ、発電機に損傷をもたらす場合があります。この問題に対処するため、本論文ではまず、プラットフォームのピッチ運動とタービンのロータ回転との非線形結合を示すReduced-Order Speed-Control-Oriented Model（ROSCOM）を確立します。その後、振動メカニズムを明らかにし、プラットフォームのピッチ運動がROSCOMのゼロダイナミクスとして機能し、リミットサイクルを生成し回転速度の大きな振動をもたらすことが示されます。Bendixson基準とHopf分岐定理に基づき、プラットフォームのピッチ運動におけるリミットサイクルとHopf分岐を特定し、証明します。さらに、浮体式洋上風力タービンシステムにおけるリミットサイクルを排除するために、Non-Minimum Phase Platform Pitch Compensation（NMP 3 C）と呼ばれる非線形発電機トルク補償戦略が設計されます。これにより、回転速度制御性能が大幅に改善されます。電磁パワーの変動、プラットフォームのピッチ変動、および塔基部の前後疲労荷重も軽減されます。OpenFASTに基づくデジタルシミュレーション