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申请/专利权人：上海勘测设计研究院有限公司

摘要：本发明提供的一种浮式风电平台的设计优化方法，包括：确定浮式风电平台的初步设计方案，进而确定浮式风电系统的初步设计方案；根据浮式风电系统的初步设计方案，进行不同风速下纵摇运动阻尼比ζx的计算与评估；若各风速下的纵摇运动阻尼比ζx均不小于0，则浮式风电平台的初步设计方案即为最终设计方案；若至少一个风速下的纵摇运动阻尼比ζx小于0，则对浮式风电平台的初步设计方案进行优化以更新浮式风电系统，并对更新后的浮式风电系统重新进行不同风速下纵摇运动阻尼比ζx的计算与评估，直至满足要求的浮式风电平台设计方案；本发明在浮式风电平台设计阶段完成气动负阻尼的抑制，有效降低浮式风电平台因气动疲劳而损坏的风险。

主权项：1.一种浮式风电平台的设计优化方法，其特征在于，该方法包括：S1、根据选取的风机，确定浮式风电平台的初步设计方案，进而确定浮式风电系统的初步设计方案；S2、根据浮式风电系统的初步设计方案，进行不同风速下纵摇运动阻尼比ζx的计算与评估；若各风速下的纵摇运动阻尼比ζx均不小于0，则浮式风电平台的初步设计方案即为浮式风电平台的最终设计方案；若至少一个风速下的纵摇运动阻尼比ζx小于0，则对浮式风电平台的初步设计方案进行优化以更新浮式风电系统的设计方案，并对更新后的浮式风电系统重新进行不同风速下纵摇运动阻尼比ζx的计算与评估，直至获得在各风速下纵摇运动阻尼比ζx均不小于0的浮式风电平台设计方案，该浮式风电平台设计方案即为浮式风电平台的最终设计方案；所述纵摇运动阻尼比ζx为： 式中，I55为系统的纵摇惯性矩；A55为纵摇自由度的附加质量；B55为纵摇自由度的辐射阻尼；Bvis为粘性阻尼；C55为纵摇自由度的静水回复刚度；Cmoor为纵摇自由度的系泊回复刚度；Lhub为轮毂距离水平面的竖直高度；为风轮推力对风轮平均风速的变化率；各风速下风轮推力对风轮平均风速的变化率基于PI变桨控制器对浮式风电系统的闭环控制模拟获得；所述PI变桨控制器的控制算法为： 式中，KPθ为比例增益；KIθ为积分增益；Δθ为桨距角变化量；ΔΩ为风轮转速变化量；t为控制时间；其中，PI变桨控制器的比例增益KPθ为： 式中，ID为传动链惯性矩；Ω0为风轮的额定转速；NGear为齿轮箱转速比；为控制增益阻尼比，满足为控制增益响应频率，需小于浮式风电系统的纵摇频率ω55；θ为桨距角；为功率对桨距角的敏感性参数，由风机厂家提供；为浆距角θ＝0时，功率对浆距角的敏感性参数；为浆距角θ＝θK时，功率对浆距角的敏感性参数；θK由确定；PI变桨控制器的积分增益KIθ为：

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