基于解调的风力机侧侧塔架载荷控制分析与综合
系统与控制
2024-10-28 v1 系统与控制
摘要
随着风力机功率容量持续上升，需要更高更柔的塔架设计以作支撑。这些设计常使塔架固有频率处于机组运行区间，增加了共振激励与疲劳损伤风险。需要先进的减载控制方法以实现考虑柔塔复杂动力学的部分载荷运行柔性塔架设计。本文提出一种由机组变速驱动、用于侧侧塔架减载的新型调制—解调控制（MDC）策略。MDC方法将塔架运动测量中每转一次（1P）频率的周期性内容解调至两个正交通道。所提方案通过向发电机转矩信号增补MDC贡献来扩展常规塔架控制器。对解调域中多变量系统的线性分析框架揭示了不同转速下不同程度的耦合及增益符号翻转。作为解决方案，开发了去耦策略，其简化了控制器设计过程，并允许直观（但高效）的对角线性时不变控制器设计。高保真OpenFAST风力机软件对所提控制器方案进行了评估，表明其对侧侧塔架运动中的1P周期载荷及塔架固有频率激励实现了有效抑制。
引用
@article{arxiv.2309.01633,
title = {On the Analysis and Synthesis of Wind Turbine Side-Side Tower Load Control via Demodulation},
author = {Atindriyo K. Pamososuryo and Sebastiaan P. Mulders and Riccardo Ferrari and Jan-Willem van Wingerden},
journal= {arXiv preprint arXiv:2309.01633},
year = {2024}
}
备注
This work has been submitted to the IEEE for possible publication