[发明专利]浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统和方法

权利要求书

1.一种浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，包括：

增益调度表，用于根据叶片桨距角选择PI控制器的增益；

PI控制器，接收机舱速度差信号作为输入信号，并根据增益调度表选择的增益对输入信号进行PI控制，以输出变桨补偿角度，

其中，根据设置在风电机组的机舱内部的加速度传感器或速度传感器测量的机舱加速度或机舱速度获得所述机舱速度差信号，并且风电机组的变桨执行机构通过使用所述变桨补偿角度来执行变桨操作。

2.根据权利要求1所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，变桨执行机构根据变桨位置需求与所述变桨补偿角度之和来执行变桨操作。

3.根据权利要求2所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，风电机组的主控制器根据转速测量模块测量的电机转速信号计算变桨位置需求。

4.根据权利要求3所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，风电机组的主控制器对测量的电机转速信号和电机转速信号设定值进行比较，并通过对比较结果执行PI控制来计算变桨位置需求。

5.根据权利要求1所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，当叶片桨距角小于第一预定角度时，增益调度表将比例增益设置为第一增益，当叶片桨距角大于第二预定角度时，增益调度表将比例增益设置为第二增益，当叶片桨距角在第一预定角度和第二预定角度之间时，增益调度表将比例增益设置为随着叶片桨距角增大而从第一增益到第二增益线性减小，

其中，第一预定角度小于第二预定角度，第一增益大于第二增益。

6.根据权利要求1所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，将速度传感器测量的当前机舱速度与延迟的机舱速度相减，从而获得所述机舱速度差信号，

其中，通过使用延迟器将当前机舱速度延迟一个风电机组的主控制器的执行步长获得所述延迟的机舱速度。

7.根据权利要求1所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，使用带通滤波器对加速度传感器测量的加速度进行带通滤波，将滤波后的加速度与延迟的加速度相加，并乘以1/2风电机组的主控制器的执行步长，从而获得所述机舱速度差信号，

其中，通过使用延迟器将滤波后的加速度延迟一个风电机组的主控制器的执行步长获得所述延迟的加速度。

8.根据权利要求7所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，所述带通滤波器包括并联连接的两个带通滤波单元，一个带通滤波单元的中心频率为浮动式风电机组塔架本征固有频率，另一个带通滤波单元的中心频率为浮动平台本征固有频率。

9.根据权利要求8所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，所述两个带通滤波单元的传递函数如下所示：

H(s)=K·2ζωns(1+τs)s2+2ζωns+ωn2,]]>

其中，ζ是带通滤波单元的阻尼比，ω_n是塔架本征固有频率或浮动平台本征固有频率，K是带通滤波单元的增益，τ是时间常数。

10.根据权利要求1所述的浮动式风电机组塔架负阻尼抑制系统，其中，通过使用Simulink建立系统响应环路来对PI控制器的增益进行调整。