【目的】 悪天候時におけるレーザー風速計データの不正確さがフィードフォワード制御に与える不確実性の影響に対処するため、本稿ではレーザー風速計とカルマンフィルターによる等価風速予測に基づく異なる等価風速のファジィ切替を用いた風力発電機のフィードフォワードピッチ制御アルゴリズムを提案する。 【方法】 まず、自社開発のナセル形レーザー風速計を用いて多点風速測定値をローターの仕事を駆動する等価風速に変換し、次にカルマンフィルターベースの等価風速予測アルゴリズムを設計し、レーザー風速計測と予測の等価風速をファジィロジック機構を用いて滑らかに切り替える。最後に、風駆動アルゴリズムを用いてフィードフォワード制御を融合したPIピッチフィードバックコントローラのパラメータを最適化する。 【結果】 NREL 5 MW高忠実度風力発電機モデルにて検証を行い、18 m/s乱流風条件下で、本稿提案のファジィロジック機構は発電機回転速度の変動を約5.3％低減し、オフライン最適化によりパラメータを調整することでさらに約8.9％低減、さらにブレードルートのx方向荷重変動も約8.7％低減した。 【結論】 本稿のファジィ切替機構とオフライン最適化アルゴリズムは、レーザー風速計の測定不正確さがフィードフォワード制御に及ぼす悪影響を低減し、発電機回転速度およびブレードルートの荷重変動をさらに抑制できる。

レーザー風速計;カルマンフィルター;等価風速;フィードフォワードピッチ制御;切替