【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及漂浮式海上风力发电
,特别涉及一种漂浮式风力机组的减载控制方法。
技术介绍
漂浮式海上风力发电机组本身虽然能够较大程度利用深海的风能资源,但其外界载荷条件比陆地上固定式风力发电机组更加复杂,其原因是除了受到通常的风载荷以外,还受到浪的影响。同时相对固定式海上风力发电机来说,浮式平台的运动对系统发电也有很大的影响。由于风和浪具有随机性的特点,环境载荷波动会造成风电机组的载荷波动变化,使风电机组输出功率不稳定。特别是风和波浪引起的平台和塔架的倾斜运行,由于大惯性和重力作用,大大增加风机的结构载荷,从而影响风力机的使用寿命及输出电能质量。现有技术中在载荷控制方面,更多的采用独立变桨距控制和主动阻尼、半主动阻尼和被动阻尼控制的振动能量耗散方法对风电机组载荷进行控制研究。但采用变桨减载控制方法对受到较大波浪载荷作用的浮式风电系统而言,其载荷控制无法满足要求,同时也牺牲了部分功率作为代价。而采用阻尼器结构减载控制在较大波浪时具有更优的性能。在阻尼器结构控制中,被动结构控制虽然设计简单,但其减载效果有限;主动结构控制虽然减载效果好,但其设计又过于复杂,且耗能高。半主动阻尼控制继承了两者的优势,在实际应用中更受到关注。其中磁流变阻尼器作为一种新型智能机械作动器在半主动阻尼控制中应用中开始受到广泛关注,但其在风电机组减载控制特别是漂浮式风电机组中应用较少。
技术实现思路
有鉴于此,本专利技术的目的是提供一种基于磁流变阻尼器半主动结构控制的漂浮式风机减载方法,以实现将磁流变阻尼器应用于漂浮式风电机组的载荷控制,解决在阻尼器结构控制中,主动结构控制和被动结构控 ...
【技术保护点】
一种基于磁流变阻尼器半主动结构控制的漂浮式风机减载方法,其特征在于:包括以下步骤:1)对磁流变阻尼器结构进行分析,获得磁流变阻尼器的力‑位移关系式:式中,F为磁流变阻尼力,C0为阻尼系数,为活塞相对缸体的位移,fc为库仑力,f0为由补偿器产生的摩擦力;2)建立配置磁流变阻尼器的海上浮式风电机组多自由度结构体系运动方程,利用Kane动力学方程,分别建立风机和磁流变阻尼器的运动方程:Ipθ··p=-dpθ·p-kpθp-mpgRpθp+kt(θt-θp)+dt(θ·t-θ·p),]]>Itθ··t=mtgRtθt-kt(θt-θp)-dt(θ·t-θ·p)-FMR-TMDRMR-TMD-mMR-TMDg(RMR-TMDθt-xMR-TM ...
【技术特征摘要】
1.一种基于磁流变阻尼器半主动结构控制的漂浮式风机减载方法,其特征在于:包括以下步骤:1)对磁流变阻尼器结构进行分析,获得磁流变阻尼器的力-位移关系式:式中,F为磁流变阻尼力,C0为阻尼系数,为活塞相对缸体的位移,fc为库仑力,f0为由补偿器产生的摩擦力;2)建立配置磁流变阻尼器的海上浮式风电机组多自由度结构体系运动方程,利用Kane动力学方程,分别建立风机和磁流变阻尼器的运动方程: I p θ ·· p = - d p θ · p - k p θ p - m p gR p θ p + k t ( θ t - θ p ) + d t ( θ · t - θ · p ) , ]]> I t θ ·· t = m t gR t θ t - k t ( θ t - θ p ) - d t ( θ · t - θ · p ...
【专利技术属性】
技术研发人员:王磊,张虎,蔡明,沈涛,陈柳,
申请(专利权)人:重庆大学,
类型:发明
国别省市:重庆;50
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