海上漂浮式风机变桨距控制策略研究

摘要：

海上漂浮式风机服役环境复杂,为了在风浪载荷的联合作用下减少漂浮式风机的发电功率以及风轮转速的波动.在FAST基础控制的基础上提出了将分数阶比例-积分-微分(proportional-integral-derivative,PID)变桨控制,来抑制风、浪载荷的影响.以美国可再生能源实验室的5 MW的OC4海上漂浮式风机为研究对象,首先建立了基于分数阶PID变桨距控制的漂浮式风机的动力学模型,结合遗传算法对控制的参数进行寻优,来提高系统的控制效果.使用了FAST与SIMULINK联合仿真,研究其对发电功率和风轮转速以及平台6自由度运动的影响,并且对变桨以后平台6自由度的运动进行了建模与分析研究.结果表明,与FAST基础PID控制器相比,基于遗传算法寻优的分数阶PID控制器具有更高的控制精度,有效降低输出功率和风轮转速的波动,而且会对6自由度的运动产生影响.

关键词：海上漂浮式风机、动力学模型、变桨控制、漂浮式平台、发电功率

所属期刊栏目：42

分类号：TH212;TH213.3(起重机械与运输机械)

资助基金：新疆维吾尔自治区自然基金项目;新疆维吾尔自治区重点实验室建设项目;新疆维吾尔自治区重大科技专项

在线出版日期：2023-08-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：260-267,297