考虑尾流效应与载荷损耗的风电场优化控制

为降低尾流效应对风电场内风电机组输出功率和所受载荷影响,分析了风电机组运行状态与尾流分布、功率输出、载荷损耗之间关系,提出一种考虑尾流效应与载荷损耗的风电场优化控制模型。针对控制模型维数高,耦合参数多的问题,采用一种基于改进非线性收敛因子和引入混合蛙跳算法最差蛙位置改变策略的改进鲸鱼优化算法(IWOA);以模型轴向诱导因子为控制变量,功率输出最大和载荷损耗最小为目标函数,对丹麦Horns Rev1风电场进行仿真分析。结果表明,所提优化控制方法可有效提高风电场输出功率,降低风电机组载荷损耗。     

风电场理论发电量快速估算模型研究

为快速估算风电场理论发电量，对比风电机组实际功率曲线与风电机组功率曲线线性模型、二次方模型与三次方模型的差异，并对二次方功率曲线模型进行优化，结合威布尔分布函数形成风电场理论年发电量快速估算模型。模型检验与结果显示模型误差在合理范围内，表明模型在快速决策阶段具有可行性。     

关于水电厂机组有功功率变幅异常保护策略的研究

主要介绍了水电厂机组有功功率测量回路故障对AGC调节的影响,并根据相关现象,从有功功率量值传递过程、机组功率跳变时的保护策略、AGC对全厂功率的有效性判断等方面进行合理优化,经试验表明,以上策略可以有效避免在机组有功功率发生变幅异常时的机组超负荷运行与AGC异常调节。     

800MW巨型水轮发电机组调速器有功功率调节模型优化研究

向家坝水电站在机组安装调试期间,为提高调速器有功功率调节速度、完善调速器一次调频功能,同时保证功率调节的稳定性,现场调试人员结合三峡电厂机组的运行经验和现场实验数据,对向家坝电站机组调速器的有功功率调节模型进行了深入的研究,并作出了有效的优化改进。优化后机组有功功率调节的速动性和稳定性均满足要求,一次调频功能动作正常。     

变速抽水蓄能机组有功功率与转速协调控制研究

针对变速抽水蓄能机组有功功率与转速之间的协调控制问题,分析了变速抽水蓄能机组有功功率与转速协调控制原理,提出了变速抽水蓄能机组有功功率与转速协调控制方法,并搭建了变速抽水蓄能机组控制系统联合RTDS仿真试验平台,对变速抽水蓄能机组有功功率与转速协调控制方法进行了联合仿真试验验证。试验结果表明:发电工况有功功率与转速协调控制宜采用交流励磁系统转速闭环和调速器有功功率闭环控制方式,抽水工况有功功率与转速协调控制宜采用交流励磁系统转速闭环和调速器开度闭环方式。     

平班水电站机组有功功率波动原因分析及处理

为解决水电站水轮机组有功功率大范围的波动直接影响机组并网运行的稳定性,避免增加其他运行机组发生低频振荡的风险,文章结合平班水电站有功功率波动的两种实际情况,详细介绍了平班水电站有功功率波动的变化趋势与规律,研究分析并优化监控系统与调速器之间的配合逻辑,提出处理方案,避免类似事件的发生。     

风电场电能损耗折减计算

风能随机性和间歇性的特性决定了风电场输出电能随时间的随机性,同样决定了风电场有功功率的损耗计算的复杂性。借助风速威布尔分布建立风电场损耗计算模型,比较准确地计算出风电场交流侧损耗,可供风电场设计相关同行及有关研究部门参考。     

考虑风电机组旋转备用的风电场多目标优化

随着新型风电场的容量在并网系统中所占比例不断增加,对传统含风电场电力系统的经济调度问题提出了新的要求。传统的电力系统经济调度还应考虑到风电场功率波动对系统旋转备用和发电成本等方面的影响。因此,针对考虑风电机组旋转备用的风电场优化调度方法,并综合发电成本及购电费用目标,建立了含风电场的经济调度模型;釆用目标加权法和距离函数法相结合以将目标优化问题单一化以及利用实值编码遗传算法,来高效搜索优化方程最优解。仿真结果表明,所提出的方法是有效的。     

广西山地风电场场内道路设计

山地风电场场内道路的设计质量决定着施工交通顺畅程度,对整个风电场的施工工期起着保障作用,同时场内道路也是优化项目投资或获取总承包管理利润的的重要子项。笔者探讨山地风电场场内道路的设计内容和关键细节,总结广西部分山地风电场场内道路设计经验与不足。     

基于超导储能系统的风电场功率控制系统设计

风电场输出功率的波动性和间歇性会给电网带来不利的影响。为了降低风电场并网对电能质量的影响，文中阐述了一种基于超导储能系统的抑制风电场功率波动的间接控制方法。利用超导储能系统的四象限功率运行能力来补偿风电场输出的有功和无功功率波动，并抑制由此产生的电网电压波动;通过合理设计超导储能系统功率调节器的带宽来优化储能量。通过对风电场连接于弱电网的仿真，验证了所提出的功率控制策略的有效性。     

基于降低风力机叶片损伤的风电场优化调度

叶片是风电机组的核心部件之一,占风机总成本的20%,是影响风电机组运行寿命的重要因素。通过对叶片在几种不同载荷工况下叶根材料破坏时循环次数的计算,再结合线性累积损伤理论,得到了不同工况下的叶片损伤量。在同时考虑了风电机组叶片损伤、启停次数以及功率控制要求的条件下,建立了风电场的多目标调度模型;并采用二进制遗传算法(BGA)对该模型予以优化,获得了风电机组启停组合和目标功率值。在此基础上,再结合实际算例来验证该算法,通过合理的机组调度,实现了在保证输出功率控制要求的同时,来优化风电机组的启停、改善风电机组的运行寿命以及减少风电场电力系统的运行成本。     

基于NSGA-Ⅱ算法最优组合的风电功率预测的研究

风电场的出力是一个受风速波动性和各种气象条件影响的复杂过程,风电功率预测的准确性可以大大提高电力系统调度运行的效率,维持发、输、用电之间功率的平衡。针对于此,对风电场进行功率预测时,建立了表征风电功率波动的平稳性指标,考虑到风电的波动性越小,预测精度就越高,引入了带精英策略的快速非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ),以此来求取各个风力发电机组的最优组合,使得组合后的风电出力更加平稳,波动更小,得到了一组pareto最优解集。然后对pareto解集中的所有组合的风力发电机组,利用BP神经网络进行功率预测,预测精度最高的解就是最优的组合。通过仿真验证,证明该方法的有效性和合理性。并将所得到的结果与经典的风电功率预测方法—小波预测和粒子群优化的BP神经网络(PSOBP)预测进行对比分析,证明了所提方法的优越性。     

大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响

对大型风电场接入后的电力系统暂态稳定性进行了研究。从理论上分析了基于双馈感应电机的风电机组的暂态稳定机理；基于双馈风电机组的动态数学模型，通过仿真计算研究了大型风电场并网对电力系统暂态稳定性的影响，分析比较了在同一接入点接入双馈风电机组与接入同步发电机组对电力系统稳定性的影响，仿真计算进一步验证了理论分析的结果；最后得出结论：基于双馈风电机组的风电场对电力系统暂态稳定性的影响要好于在同一接入点接入相同容量的同步发电机组。     

偏航对串列双风机发电功率影响研究

尾流效应是造成风场发电损失的主要原因之一,通过对上风向风机进行偏航调控和优化风场机位布局可以降低串列风机的尾流.为了探究各主要因素对降低尾流的效果,针对两台串列布置的NREL-5MW风电机组,采用Bastankhah尾流模型进行尾流区风速模拟,计算分析了不同机位距离、入流风速和湍流强度情况下,调控上风向风机偏航角度对串...     

基于神经元PID的风力发电机组独立变桨控制

依据风力机空气动力学原理,设计了神经元PID控制器,实现了风力发电机组3个桨叶的独立变桨控制。通过神经元PID控制,计算出桨距角,并与Park变换得到的附加桨距角相加,作为独立桨距角的设定值。基于Fast软件平台,以2 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,对提出的控制策略与传统的统一变桨距控制策略进行仿真比较。结果表明,相对于统一变桨距控制,所提出的方法能有效确保在额定转速下机组输出功率稳定,同时也能有效降低风力发电机组各零部件的疲劳载荷。     

基于粒子群优化算法的河谷地形风电场优化布置

以四川省安宁河谷地区的风电场为例,利用Meteodyn WT软件,对所选的风电场测风数据进行了分析研究。通过分析研究,得到了整个风电场各个网格点的风速、能量密度、湍流强度以及发电量等方面的参数;在此基础上,以风电场的发电量最大、尾流影响较小为优化目标,建立了基于改进的粒子群算法的优化数学模型,并运用该模型,对风力发电机组的机位优化布置方案进行了研究。研究结果表明：经过优化,与原有的风力发电机组的布置方案相比,优化后的布置方案的理论年发电量提升了5.58%。     

大型水轮机不稳定流体与结构耦合特性研究Ⅱ：结构动应力与疲劳可靠性分析

水轮机疲劳寿命问题直接关系到电站安全和工程效益的发挥。本文以国内某大型水电站安装的混流式水轮机为研究对象,通过引入新的耦合界面模型,实现了不稳定压力场与结构场的耦合特性分析。耦合计算采用有限元方法,得到了转轮在不同工况下的压力脉动载荷的时间历程。通过雨流计数法处理,获得了应力幅值及均值的概率密度函数。依据材料疲劳特性预测了转轮叶片的寿命。文中还分析了X形叶片转轮在运行稳定性方面所具有的特征。所取得的研究结果为大型水轮机的稳定运行和优化设计提供了依据。     

展向翼型分布对风力机性能的影响研究

风力机叶片是由其展向不同位置且相对厚度不同的翼型积迭而成,展向翼型的分布影响风力机叶片的性能。为此,本文选取 8 种相对厚度不同的 NACA24 系列翼型,在考虑叶尖和轮毂损失的情况下,基于 MATLAB 程序计算各段的弦长扭角,利用 Qblade 软件模拟三种不同额定功率（300W、1.5MW、5MW）的水平轴风力机叶片,旨在研究不同额定功率下,展向翼型分布对风力机性能的影响。结果表明：随着风力机叶片展向翼型数量的增加,相同额定功率下,风力机叶片输出功率的数值逐渐增大,输出功率的增量逐渐减小;不同额定功率下,风力机展向翼型数量的增量相同时,随着额定功率的增大,输出功率的增加值占比逐渐减小。研究可为风力机叶片设计理论的发展提供借鉴。     

招远夏甸风电场风能评估及微观选址问题分析

近年来,国内的风电开发处于蓬勃发展的阶段.风电开发与地理环境、风力资源分布情况密切相关,风能评估、微观选址工作是风场建设初期最重要的工作内容之一.文章主要结合国内风电场建设特点,对招远夏甸风电场开发、建设过程中风力资源和微现选址过程中的问题进行分析,为以后的风电项目建设积累经验.     

分布式控制系统在风电机组控制中的应用

以当前风电机组主流的兆瓦级双馈风电机组为研究对象,根据其各个部件的工作特性和分布特征,综合分析了国内、外常见风电机组主控系统的构架特点及其配置应用情况。在此基础上,提出了一种面向被控设备对象图形化可组态的控制系统解决方案,该方案糅合了火电分散控制系统（DCS）的控制特点,自主研究开发了控制器硬件平台,以满足对机组控制系统提出的新要求。