浮动海上风力涡轮机的个别叶片桨距控制

摘要 浮动风力涡轮机为进一步向深水区域开发提供了一种可行的解决方案。然而，使用浮动平台会引入额外的运动，这在设计阶段必须加以考虑。因此，控制系统在控制这些运动中成为一个重要组成部分。针对浮动风力涡轮机开发了几种控制器。其中一些控制器旨在避免结构共振，而另外一些则用于调节转子速度和平台倾斜。本文提出了一种周期性状态空间控制器的开发，该控制器利用个别叶片桨距来改善功率输出并减少额定风速区域中的平台运动。个别叶片桨距在集体叶片桨距产生的对称负载之外，还会生成不对称的气动负载，从而增加平台的恢复力矩。使用高保真度非线性涡轮模型的仿真结果表明，个别叶片桨距控制器相对于专为浮动风力涡轮机系统开发的基线控制器（增益调度比例-积分叶片桨距控制器），功率波动、平台横滚率和平台倾斜率分别降低了44%、39%和43%。涡轮疲劳负载也减少了；塔侧-侧疲劳负载减少了39%。版权 © 2009 John Wiley & Sons, Ltd.