CN102966488B - 降低海上风力发电机组载荷的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种降低海上风力发电机组载荷的方法和系统，其中方法包括：测量风速值；根据所述风速值确定转速给定值；测量发电机转速值；根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上。本发明能够解决降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

Description

降低海上风力发电机组载荷的方法和系统

技术领域

本发明涉及控制技术，尤其涉及一种降低海上风力发电机组载荷的方法和系统。

背景技术

由于海上风力发电机组所处的海洋环境不同，其所受的载荷也不同。海上风力发电机组载荷除陆地风力发电机组的载荷来源，如惯性、重力载荷、空气动力载荷和运行载荷，其中空气动力载荷是主要载荷外，还包括水流载荷、海冰载荷、船舶冲击载荷，其中水流载荷包括：海流载荷、波浪载荷和潮汐载荷。因此海上风力发电机组所处的载荷具有很大的不确定性。随机的非线性风载荷和波浪载荷等都将给海上风力发电机组安全控制提出较大挑战。海上风力发电机组运行状态包括：待风状态、故障状态、发电运行状态、低温切出和大风切出状态等。

现有技术中，海上风力发电机组只在发电运行状态下风轮旋转，其他状态下，风轮都处于静止状态。但对于海上风力发电机组，即使风轮处于静止状态，海上风力发电机组依然会受到海上水流载荷等的影响。此时机组的阻尼较小，只有结构阻尼。长期运行，会增加塔架和基础的疲劳磨损，影响机组寿命和安全。

发明内容

本发明提供一种降低海上风力发电机组载荷的方法和系统，可以降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

一方面提供了一种降低海上风力发电机组载荷的方法，包括：

测量风速值；

根据所述风速值确定转速给定值；

测量发电机转速值；

根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；

根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上。

另一方面提供了一种降低海上风力发电机组载荷的系统，包括：

风速测量模块，用于测量风速值；

第一确定模块，用于根据所述风速值确定转速给定值；

发电机转速测量模块，用于测量发电机转速值；

第二确定模块，用于根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；

第三确定模块，用于根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上。

由上述技术方案可知，本发明实施例通过减小变浆角度，使得风轮转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上，由于减小变浆角度可以增加风轮转速，而风轮转速的微小增加，就可以增加机组的气动阻尼，减小水流载荷对机组的影响，可以有效降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本发明主动空转控制系统一框图；

图1b为本发明主动空转控制系统另一框图；

图2为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的方法一实施例的流程图；

图3为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的方法另一实施例的流程图；

图4为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的效果仿真图；

图5为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的系统一实施例的结构示意图；

图6为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的系统另一实施例的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的技术方案可以应用于降低海上风力发电机组载荷。更具体的，本发明应用于降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷。风力发电机组的运行状态一般包括：待风状态、故障状态、发电运行状态、低温切出和大风切出状态等。现有技术中，海上风力发电机组除发电运行状态下风轮旋转外，其他状态均使风轮处于静止状态（一般变桨至顺桨位置的85～90度，风力发电机组很慢的旋转或不旋转）。但对于海上风力发电机组，即使风轮处于静止状态，风力发电机组仍会受到海上水流载荷等的影响。此时，海上风力发电机组的阻尼较小，只有结构阻尼。长期运行，会增加塔架和基础的疲劳磨损，影响海上风力发电机组的寿命和安全。

为了减小海上风力发电机组受到海上水流载荷的影响，可以通过减小变桨角度，使得风轮的转速得到一定的提升。风轮转速的微小增加就可以增加风力发电机组的气动阻尼。通过使风轮做低速旋转，来增加海上风力发电机组的气动阻尼。

图1a为本发明主动空转控制系统一框图。如图1a所示，海上风力发电机组系统包括主动空转控制系统、主控制器、变桨执行系统等。其中，主动空转控制系统为本发明的重点，主动空转控制系统主要用于实现对海上风力发电机组在非发电运行状态下的变桨控制。本发明所指的非发电运行状态，包括待风状态、低温切出、大风切出状态和可以不必停止叶轮旋转的故障状态等，并不包括那些例如更换叶片或工人进入轮毂内等必须使叶轮静止的故障或检修状态。主控制器用于控制主动空转控制系统产生的变桨速率给定值发送给变桨执行系统。变桨执行系统用于根据接收到的变桨速率给定值控制叶片变桨。其中，所述主动空转控制系统包括：风速测量单元11、发电机转速测量单元12、主动空转控制的转速给定计算单元13、加法器14、陷频滤波单元15、PI控制器16、限幅单元17；

其中，风速测量单元11用于测量风速的大小；主动空转控制的转速给定计算单元13用于根据所述风速的大小计算得出主动空转转速给定；发电机转速测量单元12用于测量当前发电机的转速；加法器14用于获得所述主动空转转速给定与所述当前发电机转速的转速偏差；陷频滤波单元15用于对所述转速偏差进行陷频滤波处理；PI控制器16用于根据经过陷频滤波处理后的转速偏差，得到PI控制后的速率值；限幅单元17用于对所述PI控制后的速率值进行限幅，得到第一变桨速率给定值。

可选的，如图1b所示的本发明主动空转控制系统另一框图，该主动空转控制系统在图1a的基础上得到，所述主动空转控制系统还包括：塔架阻尼控制器18、振动加速度测量单元19、加法器20、限幅单元21；

其中，塔架阻尼控制器18包括：振动测量单元181、陷频滤波单元182、积分器183、阻尼控制器184；

其中，振动加速度测量单元19用于测得海上风力发电机组左右方向振动加速度值；振动测量单元181用于获取所述振动加速度值；积分器183用于将测量的所述振动加速度信号通过积分转换为振动速度值；阻尼控制器184用于对所述振动速度值进行阻尼处理，得到第二变桨速率给定值；加法器20用于根据所述第一变桨速率给定值和所述第二变桨速率给定值，确定速率和值；限幅单元21用于对所述速率和值进行限幅，得到第三变桨速率给定值，使得风轮稳定在所述第三变桨速率给定值上。

可选的，可以在塔架阻尼控制器中使用陷频滤波单元182，陷频滤波单元182用于在所述振动加速度值由积分器183进行积分之前，对所述振动加速度值进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的加速度值；

其中，所述陷频滤波单元182用于限制叶片穿越频率等。

图1a给出的主动空转控制系统可以实现减小变浆角度，使得风轮转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上，通过在图1a的基础上新增加塔架阻尼控制器，得到的图1b，可以调整海上风力发电机组的有效阻尼的大小，减小海上风力发电机组的振动。由于减小变浆角度可以增加风轮转速，而风轮转速的微小增加，就可以增加机组的气动阻尼，减小水流载荷对机组的影响，可以有效降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

图2为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的方法一实施例的流程图。如图2所示，本实施例的方法包括：

201：测量风速值；

可选的，所述测量风速值根据风速测量单元测得。

202：根据所述风速值确定转速给定值；

其中，所述根据所述风速值确定转速给定值是通过主动空转控制的转速给定计算来确定。

203：测量发电机转速值；

可选的，所述测量发电机转速值可以根据发电机转速测量单元测得。

204：根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；

其中，所述根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差，具体为:将所述转速给定值和所述发电机转速的差值作为转速偏差。

205：根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上。

其中，所述根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值为：所述第一变桨速率给定值；

其中，所述根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，包括：

对所述转速偏差进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的转速偏差；

根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到所述第一变桨速率给定值。

其中，所述根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到所述第一变桨速率给定值，包括：

根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到PI控制后的速率值；

对所述PI控制后的速率值进行限幅，得到第一变桨速率给定值。

本实施例通过采用主动空转控制系统，主动控制变桨调节，减小变桨角度，使得风轮转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上，由于减小变浆角度可以增加风轮转速，而风轮转速的微小增加，就可以增加机组的气动阻尼，减小水流载荷对机组的影响，可以有效降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

图3为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的方法另一实施例的流程图。该实施例基于上述实施例实现。如图3所示，本实施例的方法还包括：

其中，所述根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值为：第三变桨速率给定值，本实施例的方法还包括：

301：测量振动加速度值；

可选的，所述测量振动加速度值根据振动加速度测量单元测得。

302：根据所述振动加速度值，确定第二变桨速率给定值；

其中，所述根据所述振动加速度值，确定第二变桨速率给定值，包括:

对所述振动加速度值进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的加速度值；

根据所述陷频滤波处理后的加速度值进行积分处理，得到振动速度值；

对所述振动速度值进行阻尼处理，得到第二变桨速率给定值。

其中，所述陷频滤波器可根据实际需要来选择是否使用，用于限制叶片穿越频率。

303：根据所述第一变桨速率给定值和所述第二变桨速率给定值，确定速率和值；

其中，所述根据所述第一变桨速率给定值和所述第二变桨速率给定值，确定速率和值，具体为：将所述第一变桨速率给定值和所述第二变桨速率给定值求和，将和值作为速率和值。

304：对所述速率和值进行限幅，得到第三变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在所述第三变桨速率给定值上。

本实施例是在上述实施例的基础上，通过采用主动空转控制系统，主动控制变桨调节，减小变桨角度，同时采用塔架阻尼控制器可以调整机组的有效阻尼的大小，减小机组振动，可以实现提升空转风轮的转速，来增加机组的气动阻尼，使得风轮低速旋转，能够解决降低海上风力发电机组载荷的问题，可以有效降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

进一步，下面将结合具体公式给出通过采用主动空转控制系统，来实现降低海上风力发电机组载荷的方法。

主动空转控制在不同的水流载荷下的风轮转速是不同的，如：风速小时，水流载荷也较小，则风轮只需要以较慢的速度旋转提供较小的气动阻尼，就可以抑制水流载荷对海上风力发电机组寿命的影响；风速较大时，水流载荷也较大，则风轮需要旋转得快些提供较大的气动阻尼，来抑制水流载荷对海上风力发电机组寿命的影响。由于风速的大小和水流的大小具有很大的相关性，由此本发明给出了通过测量风速来估算主动空转转速给定的方法。

可选的，202中所述根据所述风速值确定转速给定值，具体包括：

根据公式ω_r＝f(v)，确定所述转速给定值；

其中，v为测量风速，ω_r为所述转速给定值，f(v)为预先设定的所述风速和所述转速成同相比例关系的函数；

其中，f(v)为线性递增函数。

主动空转控制主要是通过调节变桨角度来使得风轮转速得到一定的提高，来实现气动阻尼的增加，进而减小水流载荷对海上风力发电机组的影响。本发明给出了PI控制器来实现风轮转速的调节，来提高气动阻尼。

在PI控制器进行处理之前，在反馈中串联陷频滤波器，以防止过度变桨动作，减小海上风力发电机的振动。

可选的，205中所述陷频滤波处理，具体包括：

根据公式对所述转速偏差进行所述陷频滤波处理；

其中，C(s)为所述陷频滤波处理后得到的陷频滤波处理后的转速偏差；

s为拉普拉斯变换因子，B(s)为所述陷频滤波处理之前的所述转速偏差；

ω为所述陷频滤波器的频率，ω等于叶片穿越频率的3倍或6倍；

ξ为设定的陷频滤波器的阻尼比。

其中，可选的，302中所述陷频滤波处理也可以采用上式进行计算。

可选的，205中所述根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到PI控制后的速率值，具体包括：

根据公式 $F\left(s\right)=\frac{K_p}{s\×T_i}(1+s\×T_i)E\left(s\right)$ 进行PI控制；

其中，E(s)为所述陷频滤波处理后的转速偏差；

K_p为比例增益，T_i为积分时间常数，其中，K_p和T_i为预先设定的固定控制参数；

s为拉普拉斯变换因子，F(s)为得到的所述PI控制后的速率值，F(s)经过限幅处理后得到第一变桨速率给定值。

进一步，可以在主动空转控制系统由PI控制器获得第一变桨速率给定值的基础上，再增加一个塔架阻尼控制器，通过塔架阻尼控制器进行相位调整，来抵消谐振，实现有效的增加气动阻尼。

可选的，302中所述阻尼处理，具体包括：

对进行积分，得到

根据公式得到第二变桨速率给定值；

其中，x为塔架的位移，为所述振动加速度值，为所述振动速度值，F为外加力，β为桨距角，为所述外加力对所述桨距角的偏微分，D_p为附加阻尼，其中，是反映δβ与正比例关系的系数，根据实际应用获得；

δβ为第二变桨速率给定值。

本实施例中，给出了具体的公式，通过采用主动空转控制系统，实现主动控制变桨调节，减小变桨角度，同时采用塔架阻尼控制器可以调整机组的有效阻尼的大小，减小机组振动，由于减小变浆角度可以增加风轮转速，而风轮转速的微小增加，就可以增加机组的气动阻尼，减小水流载荷对机组的影响，可以有效降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，特别能够减小在海上风电机组处于大风切出状态时的载荷，相对于现有技术中使叶轮停转的技术方案，具有明显的优势，能大大延长机组寿命。

图4为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的效果仿真图。将结合图4对本发明提供的一种降低海上风力发电机组载荷的方法进行详细说明。由图4可知，在平均风速为7米/秒（m/s）时，得到的仿真图，其中图中“实线”表示的是海上风力发电机组在基本控制策略下的仿真曲线；图中“虚线”表示的是海上风力发电机组在主动空转控制系统下的仿真曲线。

由图4可以看出，海上风力发电机组在基本控制策略下，“实线”所对应的：变桨角度为90度左右，风轮转速很小，几乎为0转/分钟（rpm），其塔架载荷较大；海上风力发电机组在主动空转控制策略下，“虚线”所对应的部分：变桨角度为30度左右，风轮转速为3rpm，风轮转速得到了一定的提升，相应的塔架载荷得到降低，其中，塔架载荷单位为千牛米（KNm）。

本实施例通过给出具体的采用本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的方法，给出了减小变桨角度，使得风轮转速得到一定的提高，从而增加风轮的气动阻尼，实现了降低海上风力发电机组载荷。

图5为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的系统一实施例的结构示意图。该系统可以执行本发明任意实施例的降低海上风力发电机组载荷的方法。如图5所示，本实施例的系统包括：风速测量模块51、发电机转速测量模块52、第一确定模块53、第二确定模块54、第三确定模块55；

其中，风速测量模块51用于测量风速值；发电机转速测量模块52用于测量发电机转速值；第一确定模块53用于根据所述风速值确定转速给定值；第二确定模块54用于根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；第三确定模块55用于根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上。

其中，所述根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值为：所述第一变桨速率给定值。

上述的第一确定模块53可以理解为相当于图1a中所示的主动空转控制的转速给定计算单元13，第二确定模块54可以理解为相当于图1a中所示的加法器14。

其中，所述第三确定模块55，包括：第一陷频滤波单元、确定单元；

其中，所述第一陷频滤波单元用于对所述转速偏差进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的转速偏差；所述确定单元用于根据所述陷频滤波处理后的转速偏差得到所述第一变桨速率给定值。

其中，所述确定单元，包括：PI控制子单元、限幅子单元；

其中，所述PI控制子单元用于根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到PI控制后的速率值；所述限幅子单元用于对所述PI控制后的速率值进行限幅，得到第一变桨速率给定值。

其中，上述功能模块可用于执行本发明实施例提供的降低海上风力发电机组载荷的方法的流程，主要通过采用主动空转控制系统，主动控制变桨调节，减小变桨角度，提升空转风轮的转速，使得风轮低速旋转，来增加机组的气动阻尼，其具体工作原理详见方法实施例的描述，在此不再赘述。通过上述模块，本实施例的降低海上风力发电机组载荷的系统可以通过减小变浆角度，使得风轮转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上，由于减小变浆角度可以增加风轮转速，而风轮转速的微小增加，就可以增加机组的气动阻尼，减小水流载荷对机组的影响，可以有效降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

图6为本发明提供的降低海上风力发电机组载荷的系统另一实施例的结构示意图。本实施例基于上述实施例实现。如图6所示，其中，所述根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值为：第三变桨速率给定值。本实施例的系统，还包括：振动加速度测量模块61、第四确定模块62、第五确定模块63、限幅模块64；

其中，振动加速度测量模块61用于测量振动加速度值；第四确定模块62用于根据所述振动加速度值，确定第二变桨速率给定值；第五确定模块63用于根据所述第一变桨速率给定值和所述第二变桨速率给定值，确定速率和值；限幅模块64用于对所述速率和值进行限幅，得到第三变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变浆角度后的风轮的转速稳定在所述第三变桨速率给定值上。

其中，第四确定模块62，包括：第二陷频滤波单元、积分单元、阻尼控制单元；

其中，所述第二陷频滤波单元用于对所述振动加速度值进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的加速度值；所述积分单元用于根据所述陷频滤波处理后的加速度值进行积分处理，得到振动速度值；所述阻尼控制单元用于对所述振动速度值进行阻尼处理，得到第二变桨速率给定值。

上述的第五确定模块63可以理解为相当于图1b中所示的加法器20。其中，上述功能模块可用于执行本发明实施例提供的降低海上风力发电机组载荷的方法的流程，主要通过采用主动空转控制系统，主动控制变桨调节，减小变桨角度，提升空转风轮的转速，使得风轮低速旋转，来增加机组的气动阻尼，其具体工作原理详见方法实施例的描述，在此不再赘述。

通过上述模块，本实施例的降低海上风力发电机组载荷的系统可以通过减小变浆角度，使得风轮转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上，由于减小变浆角度可以增加风轮转速，而风轮转速的微小增加，就可以增加机组的气动阻尼，减小水流载荷对机组的影响，可以有效降低海上风力发电机组在非发电状态下的载荷，延长机组寿命。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (14)

1.一种降低海上风力发电机组载荷的方法，其特征在于，包括：

测量风速值；

根据所述风速值确定转速给定值；

测量发电机转速值；

根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；

根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变桨角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上；

其中，所述根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，包括：

对所述转速偏差进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的转速偏差；

根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到所述第一变桨速率给定值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值为：所述第一变桨速率给定值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到所述第一变桨速率给定值，包括：

根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到PI控制后的速率值；

对所述PI控制后的速率值进行限幅，得到第一变桨速率给定值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值为：第三变桨速率给定值，所述方法还包括：

测量振动加速度值；

根据所述振动加速度值，确定第二变桨速率给定值；

根据所述第一变桨速率给定值和所述第二变桨速率给定值，确定速率和值；

对所述速率和值进行限幅，得到第三变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变桨角度后的风轮的转速稳定在所述第三变桨速率给定值上。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述振动加速度值，确定第二变桨速率给定值，包括:

对所述振动加速度值进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的加速度值；

根据所述陷频滤波处理后的加速度值进行积分处理，得到振动速度值；

对所述振动速度值进行阻尼处理，得到第二变桨速率给定值。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述风速值确定转速给定值，具体包括：

根据公式ω_r＝f(v)，确定所述转速给定值；

其中，v为测量风速，ω_r为所述转速给定值，f(v)为预先设定的所述风速和所述转速给定值成同相比例关系的函数；

其中，f(v)为线性递增函数。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述陷频滤波处理，具体包括：

根据公式对所述转速偏差进行所述陷频滤波处理；

其中，C(s)为所述陷频滤波处理后得到的陷频滤波处理后的转速偏差；

s为拉普拉斯变换因子，B(s)为所述陷频滤波处理之前的所述转速偏差；

ω为陷频滤波器的频率，ω等于叶片穿越频率的3倍或6倍；

ξ为设定的陷频滤波器的阻尼比。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到PI控制后的速率值，具体包括：

根据公式 $F\left(s\right)=\frac{K_p}{s\×T_i}(1+s\×T_i)E\left(s\right)$ 进行PI控制；

其中，E(s)为所述陷频滤波处理后的转速偏差；

K_p为比例增益，T_i为积分时间常数，其中，K_p和T_i为预先设定的固定控制参数；

s为拉普拉斯变换因子，F(s)为得到的所述PI控制后的速率值，F(s)经过限幅处理后得到第一变桨速率给定值。

9.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述振动加速度值，确定第二变桨速率给定值，具体包括：

对进行积分，得到

根据公式得到第二变桨速率给定值；

其中，x为塔架的位移，为所述振动加速度值，为振动速度值，F为外加力，β为桨距角，为所述外加力对所述桨距角的偏微分，D_p为附加阻尼，其中，是反映δβ与正比例关系的系数，根据实际应用获得；δβ为第二变桨速率给定值。

10.一种降低海上风力发电机组载荷的系统，其特征在于，包括：

风速测量模块，用于测量风速值；

第一确定模块，用于根据所述风速值确定转速给定值；

发电机转速测量模块，用于测量发电机转速值；

第二确定模块，用于根据所述转速给定值和所述发电机转速值，确定转速偏差；

第三确定模块，用于根据所述转速偏差，确定第一变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变桨角度后的风轮的转速稳定在根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值上；

其中，所述第三确定模块，包括：

第一陷频滤波单元，用于对所述转速偏差进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的转速偏差；

确定单元，用于根据所述陷频滤波处理后的转速偏差得到所述第一变桨速率给定值。

11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值为：所述第一变桨速率给定值。

12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于所述确定单元，包括：

PI控制子单元，用于根据所述陷频滤波处理后的转速偏差，得到PI控制后的速率值；

限幅子单元，用于对所述PI控制后的速率值进行限幅，得到第一变桨速率给定值。

13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述根据所述第一变桨速率给定值确定的速率值为：第三变桨速率给定值，所述系统还包括：

振动加速度测量模块，用于测量振动加速度值；

第四确定模块，用于根据所述振动加速度值，确定第二变桨速率给定值；

第五确定模块，用于根据所述第一变桨速率给定值和所述第二变桨速率给定值，确定速率和值；

限幅模块，用于对所述速率和值进行限幅，得到第三变桨速率给定值，以便变桨执行系统减小风轮的变桨角度，使得减小变桨角度后的风轮的转速稳定在所述第三变桨速率给定值上。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，第四确定模块包括：

第二陷频滤波单元，用于对所述振动加速度值进行陷频滤波处理，得到陷频滤波处理后的加速度值；

积分单元，用于根据所述陷频滤波处理后的加速度值进行积分处理，得到振动速度值；

阻尼控制单元，用于对所述振动速度值进行阻尼处理，得到第二变桨速率给定值。