基于波浪激励线性模型的浮式海上风力机系泊系统故障检测
系统与控制
2020-12-30 v1 系统与控制
摘要
浮式海上风力机(FOWTs)由于深水场址典型的高强度风浪载荷,比底部固定式机组更容易发生故障与失效。特别地,系泊缆故障可能因 FOWTs 可达性有限而导致不可接受的高运维成本。因此检测系泊缆故障至关重要,但故障检测(FD)技术的应用尚未被研究。本文提出一种基于波浪激励线性模型的 FD 方案,以可靠方式检测发生在系泊缆顶端与锚端的关键系泊缆故障。为实现该目标,通过近似波浪辐射与入射波浪力得到 FOWT 的线性模型。基于此模型,构建观测器以预测刚体转子与平台动力学。FD 方案通过将观测器预测误差的 Mahalanobis 距离与概率检测阈值比较来实现。若干选定故障场景下的数值仿真表明,波浪激励线性模型能较好精度预测 FOWT 动力学。基于此,展示了 FD 方案的能力,表明其能有效检测两种关键系泊缆故障。
引用
@article{arxiv.2006.16024,
title = {Fault Detection of the Mooring system in Floating Offshore Wind Turbines based on the Wave-excited Linear Model},
author = {Yichao Liu and Alessandro Fontanella and Ping Wu and Riccardo M. G. Ferrari and Jan-Willem van Wingerden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2006.16024},
year = {2020}
}