CN107532568A - 使用中央控制器计算局部控制目标的多转子风力涡轮机的控制 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风力涡轮机***的控制，风力涡轮机***包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块，即涉及控制多转子风力涡轮机***的控制。本发明公开了一种用于多转子风力涡轮机***的控制***，多转子风力涡轮机***包括：局部控制器，其可操作以根据局部控制目标控制风力涡轮机模块；以及中央控制器，其被构造为监控风力涡轮机***的操作的并且基于此计算局部控制目标。中央控制器实现为模型预测控制器(MPC)。

Description

使用中央控制器计算局部控制目标的多转子风力涡轮机的 控制
技术领域
本发明涉及风力涡轮机***的控制，该风力涡轮机***包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块，即多转子风力涡轮机***。特别地，本发明涉及一种使用局部控制器来操作多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块以满足局部控制目标并且使用中央控制器计算局部控制目标的***。
背景技术
存在许多风力涡轮机类型或设计。一种常见类型的风力涡轮机是三叶片逆风水平轴风力涡轮机(HAWT)，其中涡轮转子位于机舱的前方并面向其支撑涡轮机塔架上游的风。另一种类型是多转子阵列型风力涡轮机，其中多个风力涡轮机模块安装到公共支撑结构。
EP 1483501公开了一种多转子阵列型风力涡轮机，其中多个共面转子安装到公共支撑结构上。通常，多转子风力涡轮机可以实现用非常大的单一转子涡轮机能够获得的规模经济性，但是具有避免相关缺点的潜力，例如高叶片质量、增大的电力电子部件等。然而，虽然这种共面多转子风力涡轮机具有其优点，但是在实践中给出了实施该概念的挑战，特别是在如何控制多个转子以实现最佳电力生产方面。EP1483501通过将***的每个风力涡轮机作为单独控制的单独项目来处理控制策略。
正是在这种背景下设计出本发明。
发明内容
以如下方式控制风力涡轮机多转子***将是有利的：考虑到各个风力涡轮机模块经历的操作条件中的任何差异、以及与风力涡轮机***的操作相关联的风力涡轮机模块之间的任何耦合。
因此，在第一方面，提供了一种用于风力涡轮机***的控制***，风力涡轮机***包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块，所述控制***包括：
局部控制器，其可操作以控制多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作，并且向其发出局部控制命令以实现一组局部控制目标；
中央控制器，其实施模型预测控制(MPC)例程，该例程被构造为监控风力涡轮机***的操作并且基于风力涡轮机***的操作来计算一组局部控制目标。
本发明涉及一种风力涡轮机***的控制，风力涡轮机***包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块。该***还可以被称为多转子风力涡轮机***、多转子风力发电***或简称为多转子风力涡轮机。
在本发明中，风力涡轮机***的操作基于局部控制器，该局部控制器旨在实现局部控制目标，即每个风力涡轮机模块的控制目标，其中，局部控制目标由模型预测控制器(MPC)计算。
有利地，本发明的***使得每个风力涡轮机能够通过遵守局部控制目标来优化其自身性能，同时确保总体性能在集中控制目标和性能目标之内。以这种方式，整个风力涡轮机***的性能可以得到改善，同时考虑到各个风力涡轮机模块的操作条件的任何差异。
使用在中央控制器中实施的MIMO(多输入，多输出)控制例程来计算一组局部控制目标，MIMO控制器是模型预测控制(MPC)例程。使用MPC算法计算局部控制目标是有利的，因为MPC算法非常适合于考虑多个输入以提供多个输出以完成多个目标，确保相对于预定准则的***优化操作。此外，多转子结构由于其尺寸而倾向于具有相当低的塔架固有频率，并且因此由于控制器的期望增益而容易出现不稳定性问题。通过使用MPC例程来计算一组局部控制目标，控制器增益不受塔架结构的固有频率的限制。
另一方面，本发明还涉及多转子风力涡轮机***。本发明涉及一种包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块的风力涡轮机***，其中多个风力涡轮机模块中的每一个风力涡轮机模块包括转子和由转子驱动的发电***。该风力涡轮机***包括根据本发明的第一方面的控制***。
在另一方面，本发明还涉及一种控制多转子风力涡轮机***的方法。该方法包括以下步骤：控制多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作以实现一组局部控制目标；监控风力涡轮机***的操作以确定当前操作状态；并根据当前操作状态计算一组局部控制目标。
在另一方面，本发明还涉及包含软件代码的计算机程序产品，所述软件代码适于当在数据处理***上执行时控制多转子风力涡轮机***。所述计算机程序产品适于向局部控制器生成指令以实现一组局部控制目标，所述局部控制器被布置为控制多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作；监控风力涡轮机***的操作以确定当前操作状态；并根据当前操作状态计算一组局部控制目标。
计算机程序产品可以在计算机可读存储介质上提供或者可以从通信网络下载。该计算机程序产品包括引导数据处理***的指令，例如，以控制器的形式，以便在加载到数据处理***上时执行指令。
通常，本发明的各种实施方式和方面可以在本发明的范围内以任何可能的方式组合和耦合。参考下文描述的实施方式，本发明的这些和其它方面、特征和/或优点将会变得显而易见。
附图说明
将仅通过示例的方式参考附图来描述本发明的实施方式，其中：
图1示出多转子风力涡轮机***的实施方式；
图2示出与风力涡轮机模块的元件一起的控制***的实施方式；
图3示出控制***的实施方式，其中每个局部控制器被实施为控制回路反馈控制器；
图4示出与测量的操作变量y和MPC计算的控制变量u相关的MPC例程的一般方面；
图5示出示意性多转子风力涡轮机***的示例模态振型；
图6示出另外的示例模态振型；以及
图7示出可以在控制多转子风力涡轮机***的方法中执行的总体步骤。
具体实施方式
图1示出多转子风力涡轮机***1的实施方式，其包括安装到公共支撑结构3的多个风力涡轮机模块2。每个风力涡轮机模块是风力涡轮机发电实体，并且原则上可以是包括转子、发电机、变流器等常见的单转子风力涡轮机的发电部分，而支撑结构3是包括用于保持风力涡轮机模块的支撑臂装置5的塔架4。
每个支撑臂装置5在安装部分(这里与中心轴承或可旋转接头6一起示出)处安装到塔架4，使得支撑臂装置能够围绕塔架的竖直轴线旋转。中心轴承可以以多种方式实施，并且可以被实施为可旋转联接器，在这里风力涡轮机模块例如通过各个转子上的推力变化围绕塔架旋转。在替代实施方式中，中心轴承可以包括能够围绕塔架旋转风力涡轮机模块的偏航驱动器。在实施方式中，风力涡轮机模块中的每一个被固定到支撑臂并且围绕塔架成对地旋转/偏航，然而每个风力涡轮机模块还可以包括作为中心可旋转接头6的替代或者补充的用于模块的单独偏航的专用偏航驱动器7。
每个风力涡轮机模块2包括以常规方式可旋转地安装到机舱8的转子。转子在本实施方式中具有一组三个叶片9。三叶片转子是常见的转子构造，但是不同数量的叶片也是公知的，包括两叶片涡轮机。因此，风力涡轮机模块2各自能够从穿过与叶片的旋转相关联的扫掠区域或“转子盘”的风流中产生电力。
图2示意性地示出与风力涡轮机模块的元件一起的控制***的实施方式。该图示出与单个风力涡轮机模块2相关的元件20、以及与中央控制器21的示例连接。
每个风力涡轮机模块的转子叶片9机械地连接到发电机22，这里示出为经由齿轮箱23连接到发电机，然而一般来说可以以任何合适的方式获得，例如经由直接驱动连接或经由皮带驱动连接来连接到发电机。发电机22产生的电力经由电变流器25被注入电网24。发电机22可以是双馈感应发电机或全尺寸变流器，但也可以使用其他发电机类型。此外，存在用于电网连接的其它实施方式，例如为多转子风力涡轮机的所有风力涡轮机模块使用共享变流器的实施方式。此外，每个风力涡轮机模块可以如图所示直接连接到电网，或者可以经由中间连接站连接到电网。
控制***包括多个元件，包括至少一个具有处理器和存储器的局部控制器26，使得处理器能够执行基于存储在存储器中的指令的计算任务、以及中央控制器21指示的计算任务。通常，局部控制器26确保在操作中风力涡轮机产生由局部控制目标定义的请求功率输出水平。这是通过调整桨距角和/或变流器的功率提取来获得的。为此，控制***26包括或连接到包括使用变桨基准28的变桨控制器27的变桨***、以及包括使用功率基准200的功率控制器29的电力***。风力涡轮机转子包括可以通过变桨机构来调节的转子叶片。转子可以包括共同的变桨***，该***同时调节所有转子叶片上的所有桨距角，并且还包括能够单独调节转子叶片桨距的单个变桨***。在图中仅示出两个转子叶片，但是如结合图1所述，可以使用任何数量的转子叶片。
图3示意性地示出包括中央控制器31和四个局部控制器30A-30D的控制***的实施方式，一个局部控制器用于一个风力涡轮机模块。
图3示出局部控制器的实施方式，其中每个局部控制器被实施为控制回路反馈控制器，即PI或PID控制器或这种类型的任何其他控制器。通常，局部控制器可以被实施为操作任何合适的控制器类型，例如，局部控制器也可以被实施为模型预测控制器。
无论控制器类型如何，局部控制器被实施为控制多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作，并且向其发出局部控制命令以实现一组局部控制目标。在一个重要的实施方式中，局部控制目标是设定点(设定值)，例如桨距设定点或功率设定点。在所示实施方式中，局部控制器接收局部控制目标32，例如，桨距设定点。该桨距设定点由局部控制器34转换成控制信号，并被施加到相关***35，这里是变桨驱动***，变桨驱动***提供用于液压变桨***的变桨压力形式或用于电变桨***的电压水平形式的输出36。输出由传感器37监控，传感器信号与设定点32进行比较，以产生应用于局部控制器将在反馈环路中使用的控制信号的误差信号。
在本发明中，在本实施方式的上下文中，提供了一种中央控制器31，其监控风力涡轮机***的操作，并且基于风力涡轮机***的操作来计算一组局部控制目标，即，局部控制器将在其控制例程中使用的桨距设定点。
局部控制目标也可以是其他设定点，例如电力***29、30的功率设定点和转子速度设定点。然而，局部控制目标也可以是推力信号，例如推力限制信号、减振信号、降噪信号、降额信号。这样的信号将由中央控制器31或局部控制器的元件转换成用于致动***的特定设定点。参考图2，中央控制器可以指示201局部控制器，局部控制器将指令转换为设定点28、200。如果中央控制器计算总体目标，例如降额指令或减振指令，则是这种情况。中央控制器还可以直接指示202、203实际的致动***。例如如果中央控制器直接计算设定点就可以是这种情况。在这种情况下，可能不需要通过局部控制器传递设定点。控制命令通常指的是用于操作风力涡轮机***的各种元件的任何信号、指令、设定点或其他手段。
中央控制器31被实施为计算局部控制目标。这是基于风力涡轮机***的操作，并且为此，中央控制器监控或接收与风力涡轮机***的操作有关的监控信号204、205、333。这种监控信号可以例如是来自各种局部***元件的各种输出信号，但是也可以是其他信号206、34，例如，针对传感器信号、致动器信号、设定点、气象数据和来自其他风力涡轮机***的信号。通常，可以使用用于定义风力涡轮机***的操作状态的任何信号。
引用了局部或局部化控制器。该引用应以广泛的方式解释。术语局部是指控制器主要与特定风力涡轮机模块以及给定模块的局部状态、信号、命令、计算等相关。以相同的方式，也应该广泛地解释对中央或集中控制器的引用。中央主要是指更多或甚至所有风力涡轮机模块所共有或相关的条件、信号、命令、计算等。
在实施方式中，局部化控制装置和集中控制装置可以在公共计算设备上实施。因此，在这种构造中，计算资源可以集中在单个物理位置，这可以提高可靠性，因为数据的感测和数据的传输聚焦于单个点。因此，该***也可能更具成本效益。在这种构造中，局部化控制装置和集中控制装置可以在公共计算设备上实施，尽管在合适的独立功能软件模块中功能分离。在替代实施方式中，可以在分离的计算设备上实施局部化控制装置和集中控制装置。
在局部化控制装置和集中控制装置在分离的计算设备上实施的情况下，多个局部控制模块中的每一个可以位于其相应的风力涡轮机模块处，并且集中控制装置可以位于远离多个风涡轮机的位置，例如在支撑结构上。
中央控制器21、31以用于计算局部控制目标的模型预测控制(MPC)控制器的形式被实施为MIMO(多输入，多输出)控制器。
图4示出与测量的操作变量y和MPC计算的控制变量u相关的MPC例程的一般方面。该图的上部示出与第一风力涡轮机模块的操作变量相关的变量y1，43A和与第二风力涡轮机模块的相同操作变量相关的变量y2，43B的两个状态轨迹。通常，对于多转子***，操作变量与风力涡轮机模块的数量相对应。这里示出两个示意实例。
在图4的下部示出控制变量u的两个控制轨迹u1，44A和u2，444B。
操作轨迹和控制轨迹可以包括但不限于以下参数中的一个或多个：桨距值(包括总桨距值和单个桨距值)、转子速度、转子加速度、塔架移动、功率相关参数、转矩相关参数和这些参数的导数。
在一个实施方式中，操作轨迹是预测操作状态轨迹。一个状态是一个经常表示为一个矢量的操作参数的集合。风力涡轮机状态的一个例子是：
包括桨距值θ、转子角速度ω和机舱位置s以及这些参数的时间导数。可以使用其他和更多的参数来定义风力涡轮机状态x*，特别地，多个位置传感器或加速度计可以被使用并附接到支撑结构3的各个部分。再次，在多转子模块***中，对于每个风力涡轮机模块存在相应的状态矢量，或者作为替代，可以使用包括风力涡轮机模块和支撑结构的所有状态变量的单个状态矢量。
风力涡轮机的当前操作状态的状态值可以基于被布置为测量与风力涡轮机的物理状态值相关的传感器数据的传感器的测量传感器读数。此外，还可以使用估计值或计算值。在一个实施方式中，状态可以由状态计算器确定，例如，状态计算器为负责确定当前操作状态的专用计算单元的形式，诸如观察器或卡尔曼滤波器。
轨迹也可以表示为控制轨迹。示例控制轨迹可以是：
包括用于给定的风力涡轮机局部控制器的变桨基准信号和功率基准信号。可以使用其他和更多的参数来定义风力涡轮机控制信号u1*。局部控制目标是根据控制轨迹确定的。再次，在多转子模块***中，对于每个风力涡轮机模块存在相应的控制轨迹，或者作为替代，可以使用包括风力涡轮机模块的所有控制变量的单个轨迹。
图4示出多个离散时间步长的测量变量y1和y2的轨迹43A，43B。该图示出当前时间k以及多个过去的时间步40和多个未来的时间步41(有时也称为分别用于状态变量y和控制变量u的预测时域和控制时域)。已知变量值，即基于已经测量的值，用实心标记(圆形或正方形)标记，而预测变量值用空心标记来标记。轨迹可以包括预测值的时间序列，即只有空心圆。轨迹不需要包括过去值和已知值，但是在某些实施方式中可以包括过去值和已知值。特别地，可以包括当前值42，45用于测量变量的轨迹。轨迹可以跨越几秒钟的时间序列，例如5-10秒。然而，根据给定的实施例，轨迹可以更长或更短。
作为示例，在给出设定点以增加两个风力涡轮机模块的转子速度的情况下，y轨迹示出转子速度ω。轨迹显示当前转子速度42并且显示预测未来转子速度。对所示变量也显示允许的最大值和最小值。可以看出，对于两个涡轮机模块，设定点是相同的，但是由于操作条件的微小差异，轨迹不相同。
图4还示出通过使用MPC算法确定的一般控制轨迹的示例。图4示出操作状态轨迹43A，43B与一般控制轨迹44A，44B之间的关系。在实施方式中，一般控制轨迹可以是使用预测操作状态轨迹计算的操作轨迹。
当前第k个值42对于测量变量是已知的，通过使用MPC例程来计算控制轨迹的当前值45。在实施方式中，控制轨迹的当前值可以直接用作局部控制目标。
该图还显示了u的控制轨迹值的最大和最小允许值。
作为示例，轨迹示出桨距角的轨迹，即u＝θ。因此，给出设定点以改变转子速度，并且因此改变桨距角。
模型预测控制(MPC)是一种多变量控制算法，它在滚动预测时域内利用优化成本函数J，以计算最优控制运动。
在一个实施方式中，模型预测控制例程的成本函数可以包括针对多个风力涡轮机中的相应风力涡轮机的每一个的隔离操作的元素以及针对多个风力涡轮机中的至少两个风力涡轮机之间的交叉耦合的至少一个元素。作为示例，优化成本函数可以由下式给出：
参考图4，ri是m个风力涡轮机模块的设定点，yi和ui是m个风力涡轮机模块的第i个的轨迹变量，wyi是定义该变量的相对重要性的权重矩阵，并且是定义与该变量的变化相关的惩罚的权重矩阵。因此，J中的内部和与多个风力涡轮机中的相应风力涡轮机的每一个相关。函数f1,…,fp是将各个风力涡轮机模块与支撑结构的相关测量(即振动、弯矩等)相结合的交叉耦合元件。耦合函数可以描述为轨迹变量的函数以及权重定义耦合测量相对于彼此和相对于各个风力涡轮机的目标之和的重要性。通常，交叉耦合可以与多个风力涡轮机模块中的至少两个风力涡轮机之间的结构交叉耦合有关。这可以例如涉及一个模块中的振动将通过结构元件传播到另一个模块中的振动。交叉耦合也可以是风力涡轮机模块之间的空气动力学交叉耦合。作为示例，空气动力学交叉耦合可以是针对每个风力涡轮机模块的最大可用功率，即，单个风力涡轮机模块的转子能够从风中提取的功率量，在一定的风速可能取决于剩余的风力涡轮机模块从风中提取的功率量，因为整个风场受到从风中提取的功率量的影响。
通过在中央控制器中实施计算局部控制目标的MPC例程，在每个采样时刻解决了N个时间步(控制和预测时域)的优化问题。结果是可以用于控制多转子涡轮机的整个时域的最佳输入序列。
在一个示例性实施方式中，用于正常生产的优化问题具有以下形式：
受到如下约束：
以及
函数argmin是代表最小值的参数的标准数学运算符，并且在成本函数J0获得其最小值的S、P、C、u和t所跨越的参数空间中找到点。参数ωR表示具有最大值ΓωR的转子速度，θi是桨距角(带导数)，PE表示涡轮机的功率。前四个约束举例说明了多个风力涡轮机中的相应风力涡轮机的每一个的约束，并且最后的两个约束举例说明了耦合测量的约束。可能是支撑结构的根弯矩，最大值为f1,max。可能描述了作为整组控制和输出轨迹的函数的第i个风力涡轮机模块的风中可用功率。
在实施方式中，可以基于风力涡轮机的当前操作状态来设置在优化过程中用于计算该组局部控制目标的约束。例如，如果一个涡轮机模块停止操作，则该涡轮机模块的发电可以被设置为零。如果风力涡轮机模块由于特定原因而降额，则降额功率水平可以被设置为约束。通常，任何适当的操作状态可以作为约束被包括在优化过程中。
在这里，标称成本函数J0使用控制信号提供功率(P)、载荷(S)和耦合测量(C)之间的权衡，同时约束限制用于多个风力涡轮机中的相应风力涡轮机的每一个的转子速度、叶片桨距角、叶片变桨速度和电力以及所产生的支撑结构的根弯矩。控制信号通常由变流器的叶片桨距角和功率基准组成：
MPC例程是一种滚动时域例程，它重复计算风力涡轮机***的滚动时域轨迹，并且基于滚动时域轨迹确定一组局部控制目标。
在这样的实施方式中，在时间t，对当前状态进行采样，并且在未来时域[t，t+T]内计算成本最小化控制策略，然后再次对涡轮状态进行采样，并且从新的当前状态重复开始计算，从而产生新的控制轨迹和新的预测状态轨迹。
因此，中央控制器确定风力涡轮机***的当前操作状态，并且基于当前操作状态计算风力涡轮机***的预测操作状态轨迹，其中使用预测操作状态轨迹来计算一组局部控制目标。特别地，局部控制目标可以被确定为下一个控制轨迹值45，或者基于下一个控制轨迹值45(参见图4)以及预测时域的预测未来值。
以这种方式，确保使用考虑到总体操作目标的最佳轨迹来操作每个风力涡轮机模块。
图5示出示意性多转子风力涡轮机***的选定模态振型的示例。在一个实施方式中，多个风力涡轮机模块中的至少两个风力涡轮机模块之间的结构交叉耦合被定义为用于风力涡轮机模块和支撑结构的移动的多个预定模态振型。图5示出四转子多转子结构的模型结构，其被定义为包括两个塔架节点101和四个模块节点102的刚性结构。在一个实施方式中，模态振型模型定义了关于六个节点的耦合运动表示的耦合结构的振动模式。在一个示例中，每个节点可以设置有两个运动自由度，这里是用于塔架节点的“侧-侧”振动104和“前-后”振动103以及用于模块节点的“上-下”振动105和“内-外”旋转106。
图5还示出用于支撑臂的第一和第二阶振动状态的两个示例模态振型。在第一级振动状态107中，每个水平臂可以在相同方向上上下振动，并且在第二阶振动状态108中，每个水平臂可以在不同方向上上下振动。模态振型基于给定的振动状态来定义每个节点的运动方程。可以定义包括高阶振动状态在内的其他更高模态振型以及包括塔架运动的模态振型。
结构的运动方程可以定义为将控制动作与振动状态相联系的动态模型。例如，可以定义运动方程，其模拟给定变桨响应和/或转子速度值或变化的力矢量以及所得到的节点运动。这可以针对每个模态振型进行建模，并且可以提供总运动方程作为所选数量的模态振型的叠加。
图6示意性地示出可以叠加到多转子结构的组合运动中的四个示例模态振型的示例。在图6A中，每个支撑臂在相对移动110中以上下方式振动。除此之外，在图6B中，整个顶部部分111在固定底部部分113上的侧-侧运动112中振动。在图6C中以正视图示意性地示出示例性模态振型中的前-后振动，其中顶部部分111以比底部部分113的振幅115更大的振幅114振动。最后，在图6D中，俯视图示出一种模态振型，其中顶部支撑臂在内-外116运动中振动。
已经定义了结构的运动方程，可以定义方程式的成本函数元素，公式1的其将一个风力涡轮机模块上的给定控制动作与剩余结构相关联。此外，可以定义每个这种识别交叉结构的权重。
优化的复杂性取决于运动方程中包含的模态振型数量。仅考虑最重要的模态振型可能就足够了。
要选择的模态振型的数量可以基于模态振型的振动频率小于频率限制。仅包括具有振动低频的模态振型可能是足够的。在这方面，可以包括振动频率小于5Hz，甚至更低(例如小于2Hz或甚至小于1Hz)的模态振型就足够了。
附加地或替代地，要选择的模态振型的数量可以基于包括在所选择的模态振型数量中的最小的振动能量水平。例如，包含振动能量的至少60％或者甚至更多，例如振动能量的至少75％的模态振型。
另外或替代地，也可以基于结构分析来选择模态振型，使得可以选择在支撑结构或支撑结构的元件上承受最大载荷的模态振型。这些元件可以是塔、支撑臂、叶片或其他元件。载荷可以被确定为疲劳载荷或最大载荷。
图5和图6示出示例模态振型。本发明不限于这些模态振型。然而，本领域技术人员能够选择包括适当的模态振型、给定数量的模态振型以及所使用的节点的数量和性质。这里示出六个节点，在实施方式中，可以使用更多或更少的模态。
图7示出可以在包括多个风力涡轮机模块的风力涡轮机***的控制方法中执行的总体步骤。在图中，示出控制多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作50，以实现一组局部控制目标。这由局部控制器完成，该控制器向风力涡轮机模块的可控实体发出局部控制命令。
在下一步骤中，监控风力涡轮机***的操作51以确定当前操作状态。
根据当前操作状态，计算出该组局部控制目标52。该计算由MPC在中央控制器中的MPC完成。
此外，应当理解，尽管所示实施方式包括安装到支撑结构的四个风力涡轮机模块，但这是为了说明所提出的控制***的原理，该控制***可应用于具有另外数量的风力涡轮机模块的风力涡轮机***，少于和多于四个风力涡轮机组件。此外，如图示的实施方式，可以设想风力涡轮机不是以两组的形式配对的实施方式，而是以不同的方式排列并且不一定具有共面关系。
还应当注意，这里仅描述了单个风力涡轮机***1，但是可以将若干这样的***分组在一起以形成也称为风力发电场或“风场”的风力发电厂。在这种情况下，将提供风力发电厂控制和分配设施(未示出)来协调和分配从各个风力涡轮机***到更宽电网的功率输出。此外，在这种工厂情况下，中央控制器或中央控制器的一部分在工厂层面上实施。
尽管已经结合特定的实施方式描述了本发明，但是不应将其解释为以任何方式限于所呈现的示例。本发明可以通过任何合适的方式实施；并且本发明的范围将根据所附权利要求书进行解释。权利要求中的任何附图标记不应被解释为限制范围。

Claims (16)

1.一种用于风力涡轮机***的控制***，所述风力涡轮机***包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块，所述控制***包括：
局部控制器，其能够操作以控制所述多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作，并且向所述风力涡轮机模块发出局部控制命令以实现一组局部控制目标；
中央控制器，其实施模型预测控制(MPC)例程，所述模型预测控制例程被构造为监控所述风力涡轮机***的操作并且基于所述风力涡轮机***的操作来计算所述一组局部控制目标。
2.根据权利要求1所述的控制***，其中，模型预测控制例程重复地计算用于风力涡轮机***的滚动时域轨迹，并且基于用于风力涡轮机***的滚动时域轨迹来确定所述一组局部控制目标。
3.根据前述权利要求中任一项所述的控制***，其中，中央控制器还被构造为确定风力涡轮机***的当前操作状态，并且基于当前操作状态来计算风力涡轮机***的预测操作状态轨迹，并且使用预测操作状态轨迹来计算所述一组局部控制目标。
4.根据权利要求3或4中任一项所述的控制***，其中，风力涡轮机的当前操作状态被包括在所述一组局部控制目标的计算中作为约束。
5.根据前述权利要求中任一项所述的控制***，其中，局部控制器被实施为控制回路反馈控制器。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的控制***，其中，局部控制器被实施为模型预测控制器。
7.根据前述权利要求中任一项所述的控制***，其中，模型预测控制例程的成本函数包括针对所述多个风力涡轮机中的相应风力涡轮机的每一个的隔离操作的元素以及针对所述多个风力涡轮机模块中的至少两个风力涡轮机模块之间的交叉耦合的至少一个元素。
8.根据权利要求7所述的控制***，其中，交叉耦合是所述多个风力涡轮机模块中的至少两个风力涡轮机模块之间的结构交叉耦合。
9.根据权利要求7或8中任一项所述的控制***，其中，所述多个风力涡轮机模块中的所述至少两个风力涡轮机模块之间的结构交叉耦合由用于风力涡轮机模块和支撑结构的运动的多个预定模态振型限定。
10.根据权利要求9所述的控制***，其中，基于模态振型的振动频率小于频率极限来选择模态振型的数量。
11.根据权利要求9或10所述的控制***，其中，基于在所选择的模态振型数量中包括的最小振动能级别来选择模态振型的数量。
12.根据权利要求9或11所述的控制***，其中，基于由支撑结构或支撑结构的元件上的模态振型引起的载荷来选择模态振型的数量。
13.根据权利要求7至12中任一项所述的控制***，其中，交叉耦合是所述多个风力涡轮机模块中的至少两个风力涡轮机模块之间的空气动力学交叉耦合。
14.一种风力涡轮机***，包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块，其中所述多个风力涡轮机模块中的每一个包括转子和由转子驱动的发电***，所述风力涡轮机***还包括：
局部控制器，其能够操作以控制所述多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作，并且向风力涡轮机模块发出局部控制命令以实现一组局部控制目标；
中央控制器，其实施模型预测控制(MPC)例程，所述模型预测控制例程被构造为监控风力涡轮机***的操作并且基于风力涡轮机***的操作来计算所述一组局部控制目标。
15.一种控制风力涡轮机***的方法，风力涡轮机***包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块，所述方法包括：
控制所述多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作以实现一组局部控制目标；
监控风力涡轮机***的操作以确定当前操作状态；
使用模型预测控制(MPC)例程并基于当前操作状态计算所述一组局部控制目标。
16.一种计算机程序产品，包括适于当在数据处理***上执行时控制风力涡轮机***的软件代码，风力涡轮机包括安装到公共支撑结构的多个风力涡轮机模块，所述计算机程序产品适于：
向布置成控制所述多个风力涡轮机模块中的相应风力涡轮机模块的操作的局部控制器产生指令以实现一组局部控制目标；
监控风力涡轮机***的操作以确定当前操作状态；
使用模型预测控制(MPC)例程并基于当前操作状态计算所述一组局部控制目标。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112352097A (zh) * 2018-07-06 2021-02-09 维斯塔斯风力***集团公司 多转子风力涡轮机振荡衰减
CN113195887A (zh) * 2018-10-18 2021-07-30 维斯塔斯风力***集团公司 使用负载概率和设计负载极限修改用于控制风力涡轮机的控制策略
US11629694B2 (en) * 2019-10-22 2023-04-18 General Electric Company Wind turbine model based control and estimation with accurate online models
CN116838547A (zh) * 2023-02-23 2023-10-03 北京金风科创风电设备有限公司 多转子风力发电机的监测方法及多转子风力发电机

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2542336B (en) * 2015-09-09 2020-05-20 Paunovic Nenad Fluid energy conversion devices support structure
CN109312714B (zh) * 2016-04-07 2021-05-04 维斯塔斯风力***集团公司 考虑噪声的风力涡轮机的控制
WO2017174090A1 (en) * 2016-04-08 2017-10-12 Vestas Wind Systems A/S Control of a wind turbine comprising multi-axial accelerometers
US11053918B2 (en) 2016-05-25 2021-07-06 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine control system comprising improved upsampling technique
US10247171B2 (en) * 2016-06-14 2019-04-02 General Electric Company System and method for coordinating wake and noise control systems of a wind farm
ES2832493T3 (es) * 2017-03-01 2021-06-10 Vestas Wind Sys As Monitorización de rendimiento de un sistema de turbina eólica multirrotor
US11293406B2 (en) * 2017-06-27 2022-04-05 Philipp Wagner Arrangement of tower structures braced by tendons
WO2019034218A1 (en) * 2017-08-16 2019-02-21 Vestas Wind Systems A/S MULTI-ROTOR WIND CONTROL STRATEGY BASED ON OPERATING STATE
WO2019042515A1 (en) * 2017-09-04 2019-03-07 Vestas Wind Systems A/S TORSION VIBRATION DAMPING IN A MULTI-ROTOR WIND TURBINE
EP3470666B1 (en) * 2017-10-16 2022-04-20 Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Control system for wind power generation apparatus, wind power generation apparatus, and control method
WO2019110063A1 (en) * 2017-12-06 2019-06-13 Vestas Wind Systems A/S Model predictive control in local systems
WO2019114896A1 (en) * 2017-12-11 2019-06-20 Vestas Wind Systems A/S Alarm response in a multi-rotor wind turbine
GB2569534A (en) * 2017-12-16 2019-06-26 Paunovic Predrag System for aerial observation, detection, data analyzing and protection of renewable energy systems
EP3821124A1 (en) * 2018-07-09 2021-05-19 Vestas Wind Systems A/S Multirotor wind turbine power boost strategy
US11371484B2 (en) * 2019-08-27 2022-06-28 William Larry Hamilton Wind turbine farm
CN113007013B (zh) * 2019-12-20 2022-11-22 新疆金风科技股份有限公司 扭转载荷控制方法、装置和***及风力发电机组
WO2022017569A1 (en) 2020-07-21 2022-01-27 Vestas Wind Systems A/S Wind turbine system
EP4112919A1 (en) 2021-07-01 2023-01-04 Vestas Wind Systems A/S Control of a multi-rotor wind turbine system using local mpc controllers

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030168864A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-11 William Heronemus Offshore wind turbine
WO2006037576A1 (de) * 2004-10-01 2006-04-13 Repower Systems Ag Windpark mit robuster blindleistungsregelung und verfahren zum betrieb
CN101247049A (zh) * 2007-02-13 2008-08-20 通用电气公司 公用电网、控制器、以及控制公用电网中发电的方法
CN101270726A (zh) * 2007-12-12 2008-09-24 陈晓通 多风轮机械聚能风力发电机组
CN102725520A (zh) * 2009-12-21 2012-10-10 维斯塔斯风力***集团公司 具有用于执行对风力涡轮发电机的预测控制的控制方法和控制器的风力涡轮机
US8332077B2 (en) * 2008-09-30 2012-12-11 Hitachi, Ltd. Controller and control method for a wind farm including a plurality of wind turbine generators
WO2013073799A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Multi-type wind turbine
EP2620639A1 (en) * 2012-01-30 2013-07-31 Alstom Wind, S.L.U. A method for dampening oscillations in a wind turbine
CN103291551A (zh) * 2013-06-06 2013-09-11 江苏新誉重工科技有限公司 一种整体偏航式海上漂浮风电场
CN103321854A (zh) * 2013-05-29 2013-09-25 国家电网公司 一种风力发电机组塔架振动控制方法
EP2743500A1 (en) * 2012-12-16 2014-06-18 Areva Wind GmbH Device and method for fatigue monitoring, system for managing a fatigue life distribution, method of operating a plurality of wind turbines
CN204082445U (zh) * 2014-08-06 2015-01-07 深圳市长昊机电有限公司 一种风电场实时监控***

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6749399B2 (en) * 2002-03-07 2004-06-15 Ocean Wind Energy Systems Vertical array wind turbine
EP1911968A1 (en) 2006-10-10 2008-04-16 Ecotecnia Energias Renovables S.L. Control system for a wind turbine and method of controlling said wind turbine
GB2443886B8 (en) * 2006-11-20 2016-02-17 Michael Torr Todman Multi-rotor wind turbine
US20120051939A1 (en) * 2007-12-28 2012-03-01 Optiwind Corporation Structure and accelerator platform placement for a wind turbine tower
DE102009030886A1 (de) 2009-06-29 2010-12-30 Robert Bosch Gmbh Windenergieanlage mit einer Vielzahl von Windenergievorrichtungen und Verfahren zur Steuerung der Windenergieanlage
US20120049516A1 (en) * 2010-08-25 2012-03-01 Vestas Wind Systems A/S Method, system, and computer program product to optimize power plant output and operation
DK201100234A (en) * 2011-03-30 2012-10-01 Brincker Rune Method for improved estimation of one or more experimentally obtained mode shapes
WO2013028172A1 (en) 2011-08-22 2013-02-28 Optiwind Corporation Structure and accelerator platform placement for a wind turbine tower
US9644608B2 (en) * 2012-12-24 2017-05-09 General Electric Company Method and system for shutting down a wind turbine
GB201311008D0 (en) * 2013-06-20 2013-08-07 Lm Wp Patent Holding As A tribrid wind turbine blade
CN203552029U (zh) 2013-10-25 2014-04-16 安徽科大智能电网技术有限公司 一种基于分布式控制器的微网控制***
US10100813B2 (en) * 2014-11-24 2018-10-16 General Electric Company Systems and methods for optimizing operation of a wind farm

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030168864A1 (en) * 2002-03-08 2003-09-11 William Heronemus Offshore wind turbine
WO2006037576A1 (de) * 2004-10-01 2006-04-13 Repower Systems Ag Windpark mit robuster blindleistungsregelung und verfahren zum betrieb
CN101247049A (zh) * 2007-02-13 2008-08-20 通用电气公司 公用电网、控制器、以及控制公用电网中发电的方法
CN101270726A (zh) * 2007-12-12 2008-09-24 陈晓通 多风轮机械聚能风力发电机组
US8332077B2 (en) * 2008-09-30 2012-12-11 Hitachi, Ltd. Controller and control method for a wind farm including a plurality of wind turbine generators
CN102725520A (zh) * 2009-12-21 2012-10-10 维斯塔斯风力***集团公司 具有用于执行对风力涡轮发电机的预测控制的控制方法和控制器的风力涡轮机
WO2013073799A1 (en) * 2011-11-17 2013-05-23 Doosan Heavy Industries & Construction Co., Ltd. Multi-type wind turbine
EP2620639A1 (en) * 2012-01-30 2013-07-31 Alstom Wind, S.L.U. A method for dampening oscillations in a wind turbine
EP2743500A1 (en) * 2012-12-16 2014-06-18 Areva Wind GmbH Device and method for fatigue monitoring, system for managing a fatigue life distribution, method of operating a plurality of wind turbines
CN103321854A (zh) * 2013-05-29 2013-09-25 国家电网公司 一种风力发电机组塔架振动控制方法
CN103291551A (zh) * 2013-06-06 2013-09-11 江苏新誉重工科技有限公司 一种整体偏航式海上漂浮风电场
CN204082445U (zh) * 2014-08-06 2015-01-07 深圳市长昊机电有限公司 一种风电场实时监控***

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
郑瑞杰 等: "变截面构架式风力发电塔架GA优化", 《土木建筑与环境工程》 *

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112352097A (zh) * 2018-07-06 2021-02-09 维斯塔斯风力***集团公司 多转子风力涡轮机振荡衰减
US11994108B2 (en) 2018-07-06 2024-05-28 Vestas Wind Systems A/S Multi-rotor wind turbine oscillation damping
CN113195887A (zh) * 2018-10-18 2021-07-30 维斯塔斯风力***集团公司 使用负载概率和设计负载极限修改用于控制风力涡轮机的控制策略
US11629694B2 (en) * 2019-10-22 2023-04-18 General Electric Company Wind turbine model based control and estimation with accurate online models
CN116838547A (zh) * 2023-02-23 2023-10-03 北京金风科创风电设备有限公司 多转子风力发电机的监测方法及多转子风力发电机
CN116838547B (zh) * 2023-02-23 2024-02-23 北京金风科创风电设备有限公司 多转子风力发电机的监测方法及多转子风力发电机

Also Published As

Publication number Publication date
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Suryanarayanan et al. On Pitch Control of Horizontal-Axis Large Wind Turbines

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