CN117043461A - 控制浮动式风力涡轮机的操作的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
描述了一种控制浮动式风力涡轮机(1)的操作的方法,该浮动式风力涡轮机执行艏摇旋转、横摇旋转和纵摇旋转。该方法通过以下步骤来控制风力涡轮机(1)的操作的参数(a):确定纵摇旋转(b);确定横摇旋转(c);计算所确定的纵摇旋转(b)与风力涡轮机纵摇参考(f)之间的纵摇差(d);计算所确定的横摇旋转(c)与风力涡轮机横摇参考(h)之间的横摇差(g);基于纵摇差(d)和横摇差(g)来确定纵摇和横摇冲击值(i);基于参数(a)的预先限定的参考(k)以及纵摇和横摇冲击值(i)来确定参数(a)的参考(j);以及基于参数(a)的参考(j)来控制风力涡轮机(1)的参数(a)。
Description
技术领域
本发明涉及一种控制浮动式风力涡轮机的操作以控制或保护旋转条件的方法和装置,这些旋转条件指代浮动式风力涡轮机的横摇(roll)和纵摇(pitch)运动的速度、加速度或幅度。
背景技术
已知与常规的底部固定式涡轮机相比,浮动式风力涡轮机(FWT)由于附加的自由度(DOF)所致而经受附加的运动。例如,FWT经历浮动体(floater)纵摇旋转运动,该运动由于通过叶片桨距角(pitch angle)致动与标准转子速度控制相耦合(coupling)所致而可能被放大。因此,出现了高转子速度、高叶片桨距致动以及过大的塔架底部/浮动体载荷,这些都被看作增加了塔架/基座设计中涉及的材料成本。
因此,使控制器性能最大化和使浮动体纵摇运动最小化的目标是非常感兴趣的挑战,它已在工业界和学术界两者中引起关注。
浮动体纵摇运动进一步在现有的估计中引入了挑战,诸如根据毂加速度和塔架加速度中的其它分量来确定旋转速度。例如,垂荡(heave)运动可能干扰加速度计和陀螺仪,从而产生控制器中使用的错误估计。此外,可在涡轮机操作期间激发其它浮动体结构模式(诸如,横摇运动)。控制器还应能够应对被不期望地放大的任何浮动体自然运动。
先前已通过向速度-纵摇(speed-pitch)控制添加附加的参考速度信号来解决浮动体纵摇运动不稳定性,使得控制器参考不会干扰浮动式系统。输入来自于测量倾斜角/角速度的陀螺仪和/或测量塔架和/或机舱加速度的加速度计。而且,已制定了其它解决方案来使速度纵摇控制器失谐以降低带宽(频率),使得它将不会对浮动体纵摇频率作出反应。然而,这随同差的旋转速度跟踪能力出现。失谐是稳定性与控制性能之间的权衡。尽管如此,对包括浮动体横摇自然模式阻尼仍给予小的关注。
由气动扭矩变化(由于浮动体纵摇运动所致)引起的转子速度变化仍然是一个问题,且因此速度调节仍然是必要的。
发明内容
目的是提供一种控制浮动式风力涡轮机的操作的改进的方法和改进的装置。该目的可通过根据独立权利要求的主题来实现。本发明得到了进一步发展,如从属权利要求中所阐述的。
根据本发明的第一方面,提供了一种控制浮动式风力涡轮机的操作的方法。该浮动式风力涡轮机包括:塔架;机舱,该机舱安装到塔架、能够绕机舱偏航(yaw)轴线旋转;毂,该毂安装到机舱、能够绕毂旋转轴线旋转;以及叶片,该叶片安装到毂。
风力涡轮机是浮动的,使得风力涡轮机可以执行以下各者:绕基本平行于机舱偏航轴线的风力涡轮机艏摇轴线的风力涡轮机艏摇旋转、绕基本垂直于风力涡轮机艏摇轴线和基本平行于毂旋转轴线的风力涡轮机横摇轴线的风力涡轮机横摇旋转、以及绕基本垂直于风力涡轮机横摇轴线和风力涡轮机艏摇轴线的风力涡轮机纵摇轴线的风力涡轮机纵摇旋转。
该方法通过以下步骤来控制浮动式风力涡轮机的操作的至少一个参数:确定风力涡轮机的纵摇旋转;确定风力涡轮机的横摇旋转;计算所确定的纵摇旋转与风力涡轮机纵摇参考之间的纵摇差;计算所确定的横摇旋转与风力涡轮机横摇参考之间的横摇差;基于纵摇差和横摇差来确定纵摇和横摇冲击值;基于参数的预先限定的参考以及纵摇和横摇冲击值来确定参数的参考;以及基于参数的参考来控制风力涡轮机的参数。所述至少一个参数可以是在操作浮动式风力涡轮机中使用的任何参数。
代替通过常规的速度-纵摇控制器修改叶片桨距角以保持转子速度接近其参考的是,本发明提出了改进的控制柄(control handle)来实现该目的。有利地,可以控制或保护旋转条件,这些旋转条件指代浮动式风力涡轮机的横摇和纵摇运动的速度、加速度或幅度。
在实施例中,参数的参考是风力涡轮机的目标输出功率。在实施例中,风力涡轮机的输出功率是基于该目标输出功率来控制的,以便进行速度调节,从而使叶片桨距角变化和/或气动阻尼变化最小化;和/或风力涡轮机的输出功率是基于该目标输出功率来控制的,以便产生反扭矩以阻尼风力涡轮机横摇旋转。
在实施例中,参数的参考是附加构件在叶片中的至少一个上的目标位置,该附加构件改变叶片的气动性质。在实施例中,附加构件在叶片上的位置是基于附加构件在叶片上的目标位置来控制的,以将正阻尼实施到风力涡轮机中以便抵消来自速度-纵摇控制器的负阻尼并由此阻尼风力涡轮机纵摇旋转;和/或附加构件在叶片上的位置是基于附加构件在叶片上的目标位置而针对每个叶片单独地来控制的,以实施反扭矩以便阻尼风力涡轮机横摇旋转。
在实施例中,参数的参考是毂的目标旋转速度或叶片的叶片桨距角。
在实施例中,风力涡轮机的纵摇旋转是基于由G传感器测量的塔架顶部加速度来确定的;风力涡轮机的横摇旋转是基于由G传感器测量的塔架顶部加速度来确定的;纵摇旋转和/或横摇旋转是根据由G传感器测量的纵摇和/或横摇坐标中的加速度来确定的;纵摇旋转和/或横摇旋转是根据由陀螺仪测量的纵摇和/或横摇坐标中的速度来确定的;纵摇旋转和/或横摇旋转是根据由测斜仪测量的纵摇和/或横摇坐标中的角度来确定的;和/或纵摇旋转和/或横摇旋转是根据由叶片载荷传感器测量的在叶片上的载荷来确定的,该叶片载荷传感器测量叶片中的至少一个上的载荷,例如利用合适的坐标变换和迎角。
在实施例中,该方法进一步包括以下步骤中的至少一个:估计风力涡轮机横摇旋转和/或风力涡轮机纵摇旋转的固有频率;滤波步骤,其用以提供一方面风力涡轮机横摇旋转和/或风力涡轮机纵摇旋转的频率与另一方面输入传感器信号的频率之间的信噪比;参数更新步骤,其用以验证滤波步骤以预期频率为目标。
在实施例中,纵摇和横摇冲击值是根据查找表来确定的,在该查找表中,纵摇差和横摇差的值被存储为自变量。
在实施例中,参数的参考是根据查找表来确定的,在该查找表中,预先限定的参考以及纵摇和横摇冲击值的值被存储为参数。
在实施例中,控制风力涡轮机的参数以用于控制浮动式风力涡轮机的横摇和/或纵摇运动的速度、加速度和幅度中的至少一者。
根据本发明的第二方面,提供了一种用于控制浮动式风力涡轮机的操作的控制装置。浮动式风力涡轮机包括:塔架;机舱,该机舱安装到塔架、能够绕机舱偏航轴线旋转,并且该浮动式风力涡轮机包括:毂,该毂安装到机舱、能够绕毂旋转轴线旋转;以及叶片,该叶片安装到毂。风力涡轮机是浮动的,使得风力涡轮机可以执行以下各者:绕平行于机舱偏航轴线的风力涡轮机艏摇轴线的风力涡轮机艏摇旋转、绕垂直于风力涡轮机艏摇轴线且平行于毂旋转轴线的风力涡轮机横摇轴线的风力涡轮机横摇旋转、以及绕垂直于风力涡轮机横摇轴线和风力涡轮机艏摇轴线的风力涡轮机纵摇轴线的风力涡轮机纵摇旋转。控制装置被构造成通过以下步骤来控制浮动式风力涡轮机的操作的至少一个参数:确定风力涡轮机的纵摇旋转;确定风力涡轮机的横摇旋转;计算所确定的纵摇旋转与风力涡轮机纵摇参考之间的纵摇差;计算所确定的横摇旋转与风力涡轮机横摇参考之间的横摇差;基于纵摇差和横摇差来确定纵摇和横摇冲击值;基于参数的预先限定的参考以及纵摇和横摇冲击值来确定参数的参考;以及基于参数的参考来控制风力涡轮机的参数。
代替通过常规的速度-纵摇控制器修改叶片桨距角以保持转子速度接近其参考的是,本发明使用了基于纵摇和横摇冲击值的所谓的统一运动控制(UMC)来实现目标。
因此,控制器可以使转子上的气动阻尼变化最小化并阻尼沿横摇方向的浮动体运动。值得注意的是,IMC控制器可以基于表征多变量控制策略的两个误差信号来获得必要的控制动作(关于输出功率或叶片上的有效附加构件的操作)。
有利地,本发明可以通过一起涵盖横摇和纵摇两个方向的UMC控制来使浮动体运动不稳定性最小化。
另外,由于压低了塔架和浮动体的所涉及的机械疲劳载荷,因此可以降低那些部件所涉及的设计、制造等成本。而且,本发明优势在于与现有技术相比延长的叶片轴承寿命,因为其主要控制输入可以是减轻叶片桨距角致动的发电机扭矩。
而且,可以使用电扭矩作为操纵变量(而不是叶片桨距角),以便消除浮动体纵摇运动与转子速度之间的耦合以及减少与侧-侧塔架顶部运动直接相关的浮动体横摇运动。
根据本发明的进一步方面,提供了一种浮动式风力涡轮机,其具有根据前述实施例中任一项的用于控制浮动式风力涡轮机的操作的控制装置。
必须注意的是,已参考不同的主题描述了本发明的实施例。特别地,一些实施例已参考装置类型权利要求进行了描述,而其它实施例已参考方法类型权利要求进行了描述。然而,本领域技术人员将从上文和以下的描述获悉,除非另外通知,否则除了属于一种类型的主题的特征的任何组合之外,涉及不同主题的特征之间的任何组合,特别是装置类型权利要求的特征与方法类型权利要求的特征之间的任何组合,也被认为通过本申请公开。
附图说明
本发明的上文限定的方面以及进一步的方面从将在下文中描述的实施例的示例显而易见,并且参考实施例的示例来解释。将在下文中参考实施例的示例来更详细地描述本发明,但本发明并不限于此。
图1示出了风力涡轮机及其不同元件;
图2示出了浮动式风力涡轮机的侧向移动;
图3示出了浮动式风力涡轮机的旋转移动;以及
图4示出了用于控制风力涡轮机的操作的框图。
具体实施方式
附图中的图示是示意性的。应注意的是,在不同的附图中,类似或相同的元件设置有相同的附图标记。
图1示出了风力涡轮机1。风力涡轮机1包括机舱3和塔架2。机舱3安装在塔架2的顶部处。机舱3借助于偏航轴承安装成能够相对于塔架2旋转。机舱3相对于塔架2的旋转轴线被称为机舱偏航轴线9。
风力涡轮机1还包括具有三个转子叶片6(图1中描绘了其中的两个转子叶片6)的毂4。毂4借助于主轴承7安装成能够相对于机舱3旋转。毂4安装成能够绕转子旋转轴线8旋转。
此外,风力涡轮机1包括发电机5。发电机5进而包括将发电机5与毂4连接的转子。如果毂4直接连接到发电机5,则风力涡轮机1被称为无齿轮、直驱式风力涡轮机。此类发电机5被称为直驱式发电机5。作为替代方案,毂4还可经由齿轮箱连接到发电机5。该类型的风力涡轮机1被称为齿轮式风力涡轮机。本发明适合于两种类型的风力涡轮机1。
发电机5容纳在机舱3内。发电机5被布置且被准备以便将来自毂4的旋转能转换成呈AC电力形式的电能。
浮动式风力涡轮机1包括漂浮在水面上的浮动式基座(floating foundation)10。浮动式基座10借助于绳索11固定到海底。在实施例中,绳索11的长度可以被可变地控制,以在高风速或高波浪下稳定浮动式风力涡轮机1。
图2示出了浮动式风力涡轮机1的侧向移动,并且图3示出了浮动式风力涡轮机1的旋转移动。浮动式风力涡轮机1是具有多个变量和多个自由度(DOF)的复杂系统。风载荷、波浪载荷和流载荷(这些载荷就其本质而言全部都不规则)、连同空气动力、结构和流体动力耦合、以及控制致动全部都促成了高度复杂的动力学行为。
在具有x、y和z轴的全局坐标系中,浮动体运动可以被分成六个单独的DOF,即三种平移:沿着x轴的纵荡、沿着y轴的横荡(sway)和沿着y轴的垂荡;以及三种旋转,即绕x轴的浮动体横摇、绕y轴的浮动体纵摇和绕z轴的浮动体艏摇。由于叶片6的桨距(pitch)和风力涡轮机1的纵摇(pitch)之间命名的相似性所致,通过将其分成风力涡轮机纵摇和叶片桨距来作出明确区分。也就是说,风力涡轮机纵摇是浮动式风力涡轮机1围绕其旋转点的旋转,而叶片桨距限定了叶片6的受控变桨(pitching)。类似地,风力涡轮机艏摇(yaw)限定了风力涡轮机1围绕其竖直轴线z的旋转,而转子偏航(yaw)是转子-机舱-组件(RNA)围绕机舱偏航轴线9的旋转。
一般而言,风力涡轮机1是浮动的,使得风力涡轮机1可以执行以下各者:绕平行于机舱偏航轴线9的风力涡轮机艏摇轴线z的风力涡轮机艏摇旋转、绕垂直于风力涡轮机艏摇轴线z且平行于毂旋转轴线8的风力涡轮机横摇轴线x的风力涡轮机横摇旋转、以及绕垂直于风力涡轮机横摇轴线x和风力涡轮机艏摇轴线z的风力涡轮机纵摇轴线y的风力涡轮机纵摇旋转。
图4示出了用于控制风力涡轮机1的操作的框图。风力涡轮机1包括控制装置(未示出),该控制装置通过以下步骤来控制浮动式风力涡轮机1的操作的参数a,其中,通过将功率参考用作控制柄来应用UMC:
确定风力涡轮机1的纵摇旋转b和风力涡轮机1的横摇旋转c。计算所确定的纵摇旋转b与风力涡轮机纵摇参考f之间的纵摇差d,并且计算所确定的横摇旋转c与风力涡轮机横摇参考h之间的横摇差g。
在块20中,基于纵摇差d和横摇差g来确定纵摇和横摇冲击值i。块20使用统一运动控制(UMC),因为它考虑了纵摇差d和横摇差g的组合。在块21中,基于参数a的预先限定的(例如,功率)参考k以及纵摇和横摇冲击值i来确定参数a的参考j。块21可以是旨在协调/组合参数a的标称参考k和由统一运动控制器计算的纵摇和横摇冲击值i的控制器。块21可以是将确保这两个信号在参数a的参考j是非冲突目标的结果和/或以最高优先级为目标的意义上是兼容的控制器。在最简单的情况下,可以将其描述为参考求和。
最终,基于参数a的参考j来控制风力涡轮机1的参数a。例如,可以控制风力涡轮机的参数a,使得浮动式风力涡轮机1的横摇和纵摇运动的速度、加速度和幅度中的至少一者不超过预先确定的阈值。
块23和24分别标示纵摇事件调度器和横摇事件调度器。调度器可以被描述为像监督控制层一样确定期望的参考的通用块。可以如下列出一些示例:
-事件触发的调度器,使得涡轮机的操作条件和状态(例如,载荷测量/估计)或风/波浪条件可以用作输入以确定参考。简单的示例可以是查找表。
-时间触发的调度器,使得时间瞬时(time instant)可以是限定不同的期望参考级别的变量。
-手动触发的调度器,使得可以手动设定值。
在图1的实施例中,参数a的参考j是风力涡轮机1的目标输出功率。风力涡轮机1的输出功率是基于该目标输出功率来控制的,以便进行速度调节,从而使叶片桨距角变化和/或气动阻尼变化最小化。另外或替代地,风力涡轮机1的输出功率可以基于该目标输出功率来控制,以便产生反扭矩以阻尼风力涡轮机横摇旋转。
在另一个实施例中,参数a的参考j可以是附加构件在叶片6中的至少一个上的目标位置,该附加构件改变叶片6的气动性质。附加构件在叶片6上的位置可以基于附加构件在叶片6上的目标位置来控制,以将正阻尼实施到风力涡轮机1中以便抵消来自速度-纵摇控制器的负阻尼并由此阻尼风力涡轮机纵摇旋转。另外或替代地,附加构件在叶片6上的位置可以是基于附加构件在叶片6上的目标位置而针对每个叶片6单独地来控制的,以实施反扭矩以便阻尼风力涡轮机横摇旋转。
在另一个实施例中,参数a的参考j可以是毂4的目标旋转速度或叶片6的叶片桨距角。
可以基于以下各者来测量或确定物理参数:风力涡轮机1的纵摇旋转可以基于由G传感器测量的塔架顶部加速度来确定;风力涡轮机1的横摇旋转可以基于由G传感器测量的塔架顶部加速度来确定;纵摇旋转和/或横摇旋转可以根据由G传感器测量的纵摇和/或横摇坐标中的加速度来确定;纵摇旋转和/或横摇旋转可以根据由陀螺仪测量的纵摇和/或横摇坐标中的速度来确定;纵摇旋转和/或横摇旋转可以根据由测斜仪测量的纵摇和/或横摇坐标中的角度来确定;和/或纵摇旋转可以根据由叶片载荷传感器测量的在叶片6上的载荷来确定。
根据图3,塔架顶部加速度是塔架2的顶部12处的加速度。塔架顶部加速度由力Fgx、Fgy、Fgz诱导,这些力可以由G传感器测量。在图3中,纵摇旋转和/或横摇旋转由术语“偏移”标示,并且可以由测斜仪、G传感器或陀螺仪例如根据测量的纵摇和/或横摇坐标来确定。
在实施方式中,纵摇和横摇冲击值i可以根据查找表来确定,在该查找表中,纵摇差d和横摇差g的值预先被存储为自变量。纵摇和横摇冲击值i可以被认为是由块20的控制算法确定的控制动作。以相同的方式,参数a的参考j可以根据查找表来确定,在该查找表中,预先限定的参考k以及纵摇和横摇冲击值i的值预先被存储为自变量。纵摇和横摇冲击值i以及参数的参考j可以通过采用不同的控制策略来确定,诸如经典的控制策略(比如,PI、PID)和/或先进的控制策略(比如,MPC、滑动模式、状态反馈、LQR等)。
本发明可以附加地包括以下步骤中的至少一个:估计风力涡轮机横摇旋转(例如,横摇旋转c)和/或风力涡轮机纵摇旋转(例如,纵摇旋转b)的固有频率;滤波步骤,其用以提供一方面风力涡轮机横摇旋转(例如,横摇旋转c)和/或风力涡轮机纵摇旋转(例如,纵摇旋转b)的频率与另一方面输入传感器信号的频率之间的信噪比;参数更新步骤,其用以验证滤波步骤以预期频率为目标。
应注意的是,术语“包括”并不排除其它元件或步骤,并且术语“一”或“一个”并不排除多个。而且,可组合联合不同实施例描述的元件。还应注意的是,权利要求中的附图标记不应被解释为限制权利要求的范围。
Claims (15)
1.一种控制浮动式风力涡轮机(1)的操作的方法,所述浮动式风力涡轮机(1)包括:塔架(2);机舱(3),所述机舱绕机舱偏航轴线(9)可旋转地安装到所述塔架(2);毂(4),所述毂安装到所述机舱(3)、能够绕毂旋转轴线(8)旋转;以及叶片(6),所述叶片安装到所述毂(4),其中,
所述浮动式风力涡轮机(1)是浮动的,使得所述风力涡轮机(1)能够执行以下各者:绕平行于所述机舱偏航轴线(9)的风力涡轮机艏摇轴线(z)的风力涡轮机艏摇旋转、绕垂直于所述风力涡轮机艏摇轴线(z)且平行于所述毂旋转轴线(8)的风力涡轮机横摇轴线(x)的风力涡轮机横摇旋转、以及绕垂直于所述风力涡轮机横摇轴线(x)和所述风力涡轮机艏摇轴线(z)的风力涡轮机纵摇轴线(y)的风力涡轮机纵摇旋转;其中,
所述方法通过以下步骤来控制所述浮动式风力涡轮机(1)的操作的至少一个参数(a):
确定所述风力涡轮机(1)的纵摇旋转(b);
确定所述风力涡轮机(1)的横摇旋转(c);
计算所确定的纵摇旋转(b)与风力涡轮机纵摇参考(f)之间的纵摇差(d);
计算所确定的横摇旋转(c)与风力涡轮机横摇参考(h)之间的横摇差(g);
基于所述纵摇差(d)和所述横摇差(g)来确定纵摇和横摇冲击值(i);
基于所述参数(a)的预先限定的参考(k)以及所述纵摇和横摇冲击值(i)来确定所述参数(a)的参考(j);以及
基于所述参数(a)的参考(j)来控制所述风力涡轮机(1)的所述参数(a)。
2.根据前一项权利要求所述的方法,其中,所述参数(a)的参考(j)是所述风力涡轮机(1)的目标输出功率。
3.根据前一项权利要求所述的方法,其中,所述风力涡轮机(1)的输出功率是基于所述目标输出功率来控制的,以便进行速度调节,从而使叶片桨距角变化和/或气动阻尼变化最小化。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述风力涡轮机(1)的输出功率是基于所述目标输出功率来控制的,以便产生反扭矩以阻尼所述风力涡轮机横摇旋转(c)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述参数(a)的参考(j)是附加构件在所述叶片(6)中的至少一个上的目标位置,所述附加构件改变所述叶片(6)的气动性质。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述附加构件在所述叶片(6)上的位置是基于所述附加构件在所述叶片(6)上的所述目标位置来控制的,以将正阻尼实施到所述风力涡轮机(1)中以便抵消来自速度-纵摇控制器的负阻尼并由此阻尼风力涡轮机纵摇旋转。
7.根据权利要求5或6所述的方法,其中,所述附加构件在所述叶片(6)上的位置是基于所述附加构件在所述叶片(6)上的所述目标位置而针对每个叶片(6)单独地来控制的,以实施反扭矩以便阻尼所述风力涡轮机横摇旋转。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述参数(a)的参考(j)是所述毂(4)的目标旋转速度或所述叶片(6)的叶片桨距角。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,
所述风力涡轮机(1)的所述纵摇旋转(b)是基于由G传感器测量的在所述塔架(2)的顶部(12)处的塔架顶部加速度来确定的,
所述风力涡轮机(1)的所述横摇旋转(c)是基于由所述G传感器测量的所述塔架顶部加速度来确定的,
所述纵摇旋转(b)和/或所述横摇旋转(c)是根据由所述G传感器测量的纵摇和/或横摇坐标中的加速度来确定的,
所述纵摇旋转(b)和/或所述横摇旋转(c)是根据由陀螺仪测量的所述纵摇和/或横摇坐标中的速度来确定的,
所述纵摇旋转(b)和/或所述横摇旋转(c)是根据由测斜仪测量的所述纵摇和/或横摇坐标中的角度来确定的,和/或
所述纵摇旋转(b)和/或所述横摇旋转(c)是根据由叶片载荷传感器测量的在所述叶片(6)上的载荷来确定的,所述叶片载荷传感器测量所述叶片(6)中的至少一个上的载荷。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述方法进一步包括以下步骤中的至少一个:
估计所述风力涡轮机横摇旋转和/或所述风力涡轮机纵摇旋转的固有频率;以及
滤波步骤,其用以提供一方面风力涡轮机横摇旋转和/或风力涡轮机纵摇旋转的频率与另一方面输入传感器信号的频率之间的信噪比,特别地利用参数更新步骤以验证所述滤波步骤以预期频率为目标。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述纵摇和横摇冲击值(i)是根据查找表来确定的,在所述查找表中,所述纵摇差(d)和所述横摇差(g)的值被存储为自变量。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,所述参数(a)的参考(j)是根据查找表来确定的,在所述查找表中,预先限定的参考(k)以及所述纵摇和横摇冲击值(i)的值被存储为自变量。
13.根据前述权利要求中任一项所述的方法,其中,控制所述风力涡轮机(1)的所述参数(a)以用于控制所述浮动式风力涡轮机(1)的横摇和/或纵摇运动的速度、加速度和幅度中的至少一者。
14.一种用于控制浮动式风力涡轮机(1)的操作的控制装置,所述浮动式风力涡轮机(1)包括:塔架(2);机舱(3),所述机舱安装到所述塔架(2)、能够绕机舱偏航轴线(9)旋转;毂(4),所述毂安装到所述机舱(3)、能够绕毂旋转轴线(8)旋转;以及叶片(6),所述叶片安装到所述毂(4),其中,
所述风力涡轮机(1)是浮动的,使得所述风力涡轮机(1)能够执行以下各者:绕平行于所述机舱偏航轴线(9)的风力涡轮机艏摇轴线(z)的风力涡轮机艏摇旋转、绕垂直于所述风力涡轮机艏摇轴线(z)且平行于所述毂旋转轴线(8)的风力涡轮机横摇轴线(x)的风力涡轮机横摇旋转、以及绕垂直于所述风力涡轮机横摇轴线(x)和所述风力涡轮机艏摇轴线(z)的风力涡轮机纵摇轴线(y)的风力涡轮机纵摇旋转;其中,
所述控制装置被构造成通过以下步骤来控制所述浮动式风力涡轮机(1)的操作的至少一个参数(a):
确定所述风力涡轮机(1)的纵摇旋转(b);
确定所述风力涡轮机(1)的横摇旋转(c);
计算所确定的纵摇旋转(b)与风力涡轮机纵摇参考(f)之间的纵摇差(d);
计算所确定的横摇旋转(c)与风力涡轮机横摇参考(h)之间的横摇差(g);
基于所述纵摇差(d)和所述横摇差(g)来确定纵摇和横摇冲击值(i);
基于所述参数(a)的预先限定的参考(k)以及所述纵摇和横摇冲击值(i)来确定所述参数(a)的参考(j);以及
基于所述参数(a)的参考(j)来控制所述风力涡轮机(1)的所述参数(a)。
15.根据权利要求14所述的控制装置,其中,所述参数(a)的参考(j)是所述风力涡轮机(1)的目标输出功率,并且特别地其中,所述控制装置被构造成:
基于所述目标输出功率来控制所述风力涡轮机(1)的输出功率,以便进行速度调节,从而使叶片桨距角变化和/或气动阻尼变化最小化,和/或
基于所述目标输出功率来控制所述风力涡轮机(1)的输出功率,以便产生反扭矩以阻尼所述风力涡轮机横摇旋转。
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