Zusammenfassung
Der vorliegende Beitrag behandelt das Thema lastreduzierende Pitchregelung für Windenergieanlagen am Beispiel der aktiven Turmschwingungsdämpfung und der Nick- und Giermomentreduktion. Durch die Berücksichtigung zusätzlicher lastreduzierender Regelungsziele geht das klassische Drehzahlregelungsproblem in ein Mehrgrößenproblem über. Ein vereinfachtes Entwurfsmodell wird abgeleitet. Darauf basierend wird ein Reglerentwurf nach der Methode der H∞-Norm-Minimierung beschrieben. Es wird gezeigt, dass die Regler für kollektiven und zyklischen Pitch unabhängig voneinander betrachtet werden dürfen. Die entworfenen Regler werden anhand von Simulationen mit einem detaillierten nichtlinearen Modell der Windenergieanlage verifiziert.
Abstract
This article deals with load reducing pitch control concepts for wind turbines. As examples active tower damping and yaw- and tilt-moment compensation are considered. By including additional controller inputs we get a multi-variable control problem. A control design following the H∞ norm minimization approach is discussed, based on a simplified design model of the turbine. It is shown, that the controllers for collective and individual pitch can be considered as decoupled. The designed controllers are verified using a detailed non-linear simulation model of the turbine.
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