变速变频风力发电系统最优风能捕获运行方式

在分析异步风力发电系统模型的基础上,结合分频输电技术,提出了一种新型的异步风力发电系统运行方式———变速变频（VSVF）方式。对在该运行方式下通过以转子磁链定向的矢量控制技术来提高风电系统风能利用系数、捕获最优风能的控制方法进行了研究,并考虑和分析了尾流效应对风电系统风能利用系数的影响。在PSCAD/EMTDC中对异步风力发电系统在VSVF和常规恒速恒频（CSCF）2种方式下进行了建模、计算和对比分析。最后通过算例仿真进行了验证,结果表明采用新型运行方式可以有效提高异步风力发电系统的风能捕获能力。     

新疆盐湖风电场风能资源评估分析

盐湖风电场是规划建设的新风电场,为了更好地利用其风能资源,对盐湖风电场的风能资源进行了评估分析。依据测风塔2794号1 a的测风数据,主要分析了年风能参数、风向频率和风能密度方向分布、风速频率及风能频率、湍流强度以及风切变指数。结果表明:盐湖风电场风功率密度达到4级;主风向与风能密度分布主方向一致;风能频率主要分布在中等风速段;盐湖风电场的风能资源丰富,具有很好的开发价值。     

风电厂风能资源分析与评价

依据某风电场所处地区气象站提供的资料,对风能基本要素进行了分析与整理,得到了测风塔的风速、风功率密度、风速频率和风能频率分布等修正数据。从分析结果看,该地区风能资源丰富、有效风时数高、风向稳定、风能分布集中和破坏性风速小,适宜风电场建设。     

中国东部海域风能资源分析

海上风能是海洋能利用的一个新方向,逐渐成为风力发电开发利用的新领域。利用CCMP海面10m高度风场资料,计算了近11年中国东部海域和南海近海区域的平均风速、风功率密度等风能资源特征量,以期为大规模海上风能资源普查和规划提供科学依据。分析显示,近岸水深50m范围内,福建沿海和台湾海峡拥有最丰富的风能资源,其次为江苏近海;风能资源受季节性影响较大,秋冬季节风能资源比春夏季节要丰富;东部海域大部分为风能富集区域,近海风能可开发区域较大,风能资源较好。     

双馈风力发电系统最大风能捕获控制策略仿真

目前,双馈风力发电系统最大风能追踪的控制策略研究都是基于风速测量基础之上,但在实际应用中,要想在风到达桨叶之前就准确地测出风速是十分困难的,为此文中提出了运用转矩观测器来预测风力发电机组机械传动转矩的控制技术。介绍了变速恒频双馈风力发电系统的运行原理,利用matlab/simulink搭建了7.5 KW的风力发电系统仿真模型,实现了定子侧有功功率和无功功率的解耦控制,并用转矩预测法实现最大风能追踪。研究仿真结果验证了系统控制策略的正确性和可行性。     

广西桂林地区山地风能资源开发评估

风能资源评估结果直接影响风电项目能否开工建设,科学有效地开展山地资源评估工作,可为山地风能资源的开发建设提供科学的依据,有效地实现对风能资源的科学有序开发利用。笔者利用广西桂林地区测风塔资料,对所选区域的风能资源进行测算评估。评估测算结果表明:所选风电场风能资源条件为一级风电场,主导风向稳定,有效风小时数多;建设可采用IECⅢC类及以上机组;根据现有相关政策,从风能资源的角度来看,所选风电场具有较高的开发价值。     

风力发电在中国电力可持续发展中的作用

可持续发展是全球发展的共同目标,风能作为一种清洁的可再生能源,必将成为21世纪的重要能源之一。本文从风能的特性、中国风能资源的储量及分布、风力发电开发现状及前景等方面,对风力发电在中国电力可持续发展中的作用进行了详细的分析,并对中国风力发电的发展提出了一些建议。     

KHC算法在风力发电机组偏航系统的运用

针对现实生活中风力发电机对风精度不高、机组下风方向的风机受其余风机气流影响无法准确对风的问题,提出了一种优化卡尔曼滤波和爬山法相结合的新型控制算法——KHC算法。该算法的核心内容是通过功率检测的方法进行高精度对风控制并利用卡尔曼滤波进行风向量预测,避免偏航机构疲劳动作和干扰。通过仿真分析,验证了算法的可行性,风机发电效率得到了极大提高。     

风力作用下洪泽湖西部圩区漫溢可靠性分析

洪泽湖西部圩区建设标准较低,在风力作用下经常受到风浪袭击,存在风涌水漫溢的隐患.建立了风涌水高度的物理模型和随机模型,导出了超过风涌水高度的概率公式.根据洪泽县气象局42 a的气象观测资料,选取6种对西部圩区构成威胁的有效风向,分别计算了各风向在4种水位下的漫溢概率,以及同一水位下各风向的漫溢全概率.计算结果表明,西部圩区在未达到滞洪水位情况下,受风涌水漫溢的可能性较大.     

关于开发河北省风力发电新能源的思考

风力发电作为一种可再生的绿色新能源,正日益受到世界各国的普遍重视与关注,几乎所有的发达国家均已将风能的开发利用列为本国21世纪最重要的任务。我国有丰富的风能资源,因地制宜积极开发利用,将对我国能源的持续发展,对广大农村地区脱贫致富,促使农村经济和生态环境的协调发展发挥重要的作用。河北省风能利用也有很大潜力,文中分析了河北省发展风力发电资源的可行性,强调了开发河北省风力发电资源的对策与措施,以推动这项事业的发展。     

风电场选址阶段风能参数估算方法

以风电场选址查勘时实测的风速和海拔高度为基础,适当利用气象统计资料,提出一套选址阶段风电场风能参数估算方法。风能参数包括:年平均风速、空气密度、Weibull分布参数c、k、年平均风功率密度、风能可能利用小时、风能有效利用小时、年有效风功率密度等。     

关于开发河北省风力发电新能源的思考

风力发电作为一种可再生的绿色新能源，正日益受到世界各国的普遍重视与关注，几乎所有的发达国家均已将风能的开发利用列为本国21世纪最重要的任务。我国有丰富的风能资源，因地制宜积极开发利用，将对我国能源的持续发展，对广大农村地区脱贫致富，促使农村经济和生态环境的协调发展发挥重要的作用。河北省风能利用也有很大潜力，文中分析了河北省发展风力发电资源的可行性，强调了开发河北省风力发电资源的对策与措施，以推动这项事业的发展。     

大水坑风电场两种不同结构风电机组发电量的对比分析

随着中国风力发电的迅速发展,风电机组的发电量和可靠性备受运营商的重视。文中就大水坑风电场MWT/2.5 MW风机和MWT/1 MW风机2种不同结构的风电机组的发电量进行了对比分析,阐明了变速恒频风电机组对比变桨恒速方式的风电机组,在低风速下具有追踪最大风能的技术优势,大幅提高了风机的发电效率。     

风力发电的发展状况与发展趋势

主要介绍了世界各国的风力发电和风电机的发展状况,重点阐述了我国的风能资源情况和我国目前的发展状况,指出了存在的主要问题,分析了产生这些问题的原因,明确了我国风力发电事业发展的主要措施和途径,并进一步阐述了风力发电在未来的发展趋势及风力发电的优势。     

复杂地形测风塔选取对估算年上网电量的影响

在开发利用复杂地形的风能资源时,测风塔位置的选择决定着风能资源评估中各项评估指标的精度和年上网电量估算的精度。通过对湖北某山区风电场5座测风塔数据进行组合,利用Meteodyn WT6.4软件进行风速模拟,然后估算风电场年上网电量,结果表明估算值的变化随着风电场内代表性测风塔数量的增加而减小。因此在风电场进行风能资源测量时,考虑到设立测风塔的经济成本,可设立2或3座代表性测风塔,宜设立在风电场的中部和主风向的下风向。     

基于数值模拟的南四湖风能资源初步评估

基于气象站与测风塔的区域风能资源评估具有较大局限性,前者无法获得风机轮毂高度处的风速资料,评估精度较低,后者难以获得较长时间观测资料,对平均风速的年际变化反映不足,且评估成本较高。选取南四湖周边地区为研究对象,基于WRF构建该地区数值天气预报模式,在NCEP FNL资料的驱动下实现南四湖地区2000-2016年的小时风场模拟。提取80m高度处风场模拟信息,通过年平均风速、年平均风功率密度、年可利用小时数、年内风速分布、主风向等指标,对该地区风能资源进行了初步评估,认为该地区风能资源具备一定开发利用价值,且靠近南水北调东线泵站群等能源消耗中心,有利于风电的就地消纳,为该地区风能资源详查和开发利用提供了一定的参考。     

风浪流荷载下基于AQWA的海上Spar型浮式基础稳定性分析

为了解决现阶段可再生能源利用的问题,实现深海风能的有效利用,针对设计出的OC3-Hywind 5MW Spar型浮式平台基础部分在风浪流荷载下的稳定性问题进行研究。利用ANSYS中的水动力模块(AQWA)分别对结构进行频域以及时域耦合运动响应仿真模拟,比较分析了不同工况下浮式结构各个自由度下的运动响应值,以及配重块在系泊不同位置处对结构运动响应值及系泊力的影响情况。结果表明:在不同工况作用下的浮式结构在纵摇自由度方向上的运动响应极值主要受风荷载影响,随着风速增大,响应极值也随之增大,在其他自由度上的响应极值受风、浪荷载影响较小;改变配重块在系泊缆上的悬挂位置对浮式基础在纵摇和首摇自由度方向的运动有着显著影响,并且随着配重块距离锚固点越近,响应值越大,越不利于浮式基础的稳定;未悬挂配重块的系泊力高于悬挂了配重块的系泊力,随着配重块悬挂位置离锚固点越远,系泊力越小,越能保证浮式基础在恶劣海况条件下的稳定性。     

风应力对水流运动及摩阻特性的影响

该文采用三维数值模型研究风应力对水流运动和摩阻特性的影响。首先通过试验数据验证了数值模型对风生流结果的合理性;然后通过平底水槽的数值试验,研究了风应力的变化,尤其是在风向顺流和风向逆流条件下,对于定常水流涡黏系数分布、流速分布、雷诺切应力分布以及底部摩阻的影响。发现传统使用广泛的涡黏系数抛物线分布在风向顺流条件下基本与紊流模型结果吻合,而在风向逆流条件下,尤其是风应力较小情况下,抛物线分布与紊流模型结果有相当的偏差。流速分布则和传统双对数分布基本吻合,但须考虑风生流和定常流之间的相互作用,而不能简单看成两者间的线性叠加。雷诺切应力基本符合线性分布。底部摩阻受风生底流的影响,在平底条件下,风向顺流会减小底部摩阻,而风向逆流则会增加底部摩阻;但在非平底条件下,只有在较深处规律和平底类似,而在较浅处,风向顺流也会增加底部摩阻。     

知识窗

风力发电将比核电更经济美国能源与环境研究所发表报告指出，随着世界风力发电技术的不断发展，比如安装更大、更可靠的风力涡轮机和建设沿海风能电站，风能将可望为人类提供比核能更加廉价的动力。报告说，风能不但更经济而且对环境更有利。以怀为燃料的核电的成本要比沿海风力发电的成本高出40％多。从长远来看，快堆系统核电至少是沿海风力发电成本的两倍。风力发电的成本预料还会随着技术上的突破不断下降，而核电的成本却不会出现这种趋势。此外，增加风力发电还会减少温室气体的排放，有利于减缓全球气候变暖。报告认为风能已经为人们…     

太湖湖流对波浪的影响机制研究

根据基于动谱平衡方程的SWAN模型和湖流三维模型,分别对太湖波浪和湖流的生消过程进行了动态模拟,并研究了太湖湖流对波浪的影响。结果表明:湖流模型和SWAN波浪模型可以较好地模拟风作用下太湖湖流和波浪的生成和传播过程;太湖流场对波浪场具有一定影响,风速越大,影响越显著,同时也受风向影响;沿岸区波浪受湖流影响更加显著;湖流对波浪的影响基本上呈现湖流波浪同向时,有效波高增大,波速增大,波长增长;反向时有效波高减小,波速减小,波长缩短的特征。