実機試験結果

ることが確認できる．これらの結果は，提案制御（フィードフォワード制御）の適用は浮体式洋 上風力発電システムの運転に大きな影響を及ぼさないことを示す．

7.6.3 ブレードピッチ角度の累積移動量

図7-15に，風速毎のブレードピッチ角度の累積移動量の結果を示す．図7-15の横軸はナセル 風速の試験期間600s での平均値を示し，縦軸は同期間でのブレードピッチ角度の累積移動量を 示す．図中の青色×印がフィードフォワード制御未適用時（without F/F）を，緑色丸印がフィー ドフォワード制御適用時（with F/F）を示す．

図7-15より，フィードフォワード制御適用時（with F/F）の方が，ブレードピッチ角度の累積 移動量が低い傾向があることが確認できる．

図7-15の比較を明確化するために，図7-15のナセル風速ビン毎の平均値を比較した．その結 果を図7-16に示す．図7-16の横軸は平均ナセル風速を示し，縦軸はブレードピッチ角度の累積 移動量の割合を示す．ブレードピッチ角度の累積移動量は，ナセル風速1m/sのビン平均値であ る．図中の黒色点線がフィードフォワード制御未適用時（without F/F）を，緑色実線がフィード フォワード制御適用時（with F/F）を示す．なお，図7-16はフォードフォワード制御が有効化す る平均ナセル風速が8m/s以上をプロットした．また，平均ナセル風速の上限が20m/sとしたの は，図7-15に示す通り，試験期間中にフィードフォワード制御適用時のデータが取得できなか ったためである．

図7-16より，フィードフォワード制御適用時には，ほとんどのナセル風速においてブレード ピッチ角度の累積移動量を低減できることが確認できる．ナセル風速が 13，19，および 20m/s

で100%を超過しているが，これは図7-15で確認できるように，取得できたデータ数が少ないた

めと考える．周辺のデータから推測すると，継続したデータ取得によって，フィードフォワード 制御適用時には，8m/s以上の全ての風速においてブレードピッチ角度の累積移動量を減少でき

表7-3. 提案制御の試験方法

No. 項目 内容

1 データ取得方法

・試験期間中の9:00～17:00にてフィードフォワード制御を有効化し，この 期間のデータをフィードフォワード制御適用時とする．

・上記以外の時間はフィードフォワード制御を無効化し，この期間のデー タをフィードフォワード制御未適用時として採用．

・スタートアップ，シャットダウン，アラーム発生時，および保守点検等 の期間のデータは不採用．

2 取得データ ・サンプル周期1s

・ブレードピッチ角度の累積移動量演算のための積分期間600s

3 評価項目

・時系列応答：発電電力，ロータ回転角速度，ナセルピッチ角度がフィー ドフォワード制御適用前後で比較．

・風速毎の平均値：ブレードピッチ角度の累積移動量をフィードフォワー ド制御適用前後で比較．

4 その他 関連パラメータは表7-2に示す値を利用．

る可能性があると考える．

以上の結果より，提案制御を適用することで，ブレードピッチ角度の累積移動量を低減し，ブ レードピッチ駆動部の負荷を軽減できる可能性があることを確認した．ただし，図7-16 に示す ブレードピッチ角度の累積移動量の改善率は，図 7-11(d)に示したシミュレーション結果よりも 絶対値が小さい．この理由は以下と推測する．

(a) フォードフォワード制御に用いたブレードピッチ角度モデル（2次曲線）はシミュレーシ ョンで得られた結果を利用して試験を実施した．このモデルがシミュレーションと実機 試験で異なることが影響を及ぼした可能性がある．

(b) シミュレーションで決定したフィードフォワード制御ゲインの値が実機には最適な値で はなかった可能性がある．

(c) フィードフォワード制御に利用するナセル風速は，ロータの回転による乱れや，ナセル 形状による流れの変化が含まれるため，シミュレーションと実機でこれらに差異があっ た可能性がある．

上記は，今後検討してその要因を明確にすべき課題である．

図7-14. 試験結果：時系列応答

6 8 10 12 14

Nacelle wind speed [m/s]

11 11.5 12 12.5

Rotor speed [rpm]

2 3 4 5 6

Electrical power [MW]

Fine Feather

Blade pitch angle [deg]

1 2 3 4 5

Nacelle pitch angle [deg]

0 100 200 300 400 500 600

Time [s]

without F/F with F/F