基于Excel的风力发电机组停运电能损失计算方法

风力发电机组输出功率受风速的影响具有不确定性。统计停运期间损失发电量时,通常的方法是参照邻机进行人工估算,不仅工作繁重,而且误差很大。根据功率曲线中风机功率与风速的对应关系,利用Excel软件进行VBA编程后可实现自动提取停机时段的风速数据,并参照功率曲线对电能损失进行计算。其结果与实际数据非常接近,验证了计算的准确性。     

一种风力发电机组效能在线分析方法的设计与实现

目前,风力发电机组效能分析主要集中在计算机组的功率特性曲线.在功率特性曲线分析中大多采用经验或参照理论功率或风电机组运行的SCADA数据,这类方法不能对机组的功率特性进行准确评估.为此,首先设计了一种在线的分析方法,通过风力发电机组实际出力与风机功率曲线设计值的偏差实时计算和劣化趋势分析,实现风机效能在线分析.其次设计和实现了在线分析系统,该系统采用风机实时运行数据采集和通信模块、风机功率曲线偏差分析数据处理模块、与用户交互的JavaWeb程序设计和开发.最后以24台风机的风场能效在线分析作为实例,验证了所提分析方法的有效性.     

风力发电机组控制策略优化分析

针对李汉梁风电场有功出力不佳的情况,根据风电场实际工况,对影响风力发电机组功率曲线的相关因素——风速及空气密度进行了修正。修正后的功率曲线测试结果表明:在4~18 m/s风速范围内,实际功率曲线都能很好地跟踪到理论功率曲线。之后对全场风机控制策略进行优化,在额定风速以下,动态调整最优模态增益值;额定风速以上,将控制方式改为恒功率控制。从优化前、后的测试结果可以看出,全场发电量同比增加约8%,解决了在额定风速以上风电机组不能满发的问题。     

风力发电机组功率曲线考核初探

当前全国风电事业蓬勃发展，众多实力雄厚的大公司正在投资或正准备投资大型风电场。面对国际风电市场纷乱复杂的风机产品，在引进的过程中应特别注意机组性能考核办法的谈判。本文就风力发电机组安装现场进行性能考核的一些问题作了粗略探讨，以期抛砖引玉，在国内风电界尽快形成系统的、切实可行的考核办法。     

基于LabVIEW的风力发电机组远程在线监控系统研究

针对风电场运行维护、故障诊断及监控的需要,提出了基于LabVIEW的风力发电机组远程在线监控系统的设计方法.通过利用虚拟仪器灵活的编程语言和强大的数据处理分析及网络通信技术,进而实现系统的远程在线监控.阐述了系统的硬件组成、软件设计及各个界面的功能,通过对风力发电机组温度采集部分的介绍,来分析整个风力发电机组系统的数据采集的思路.着重介绍了利用LabVIEW Web Server网络通信技术,将开发的系统界面发布在Web上的实现过程,并在客户端通过浏览器对远程数据进行监控.整个设计系统经实验验证表明性能良好、实现简单,可以作为风力发电机组的数据采集和远程监控使用.     

风力发电机组功率曲线考核初探

当前全国风电事业蓬勃发展，众多实力雄厚的大公司正在投资或正准备投资大型风电场。面对国际风电市场纷乱复杂的风机产品，在引进的过程中应特别注意机组性能考核办法的谈判。本文就风力发电机组安装现场进行性能考核的一些问题作了粗略探讨，以期抛砖引玉，在国内风电界尽快形成系统的、切实可行的考核办法。     

大中型风力发电机组调向功率的确定

本文以我院承担的国家科委95重点科技攻关项目600kW风力发电机组为例，从研究风力发电机组调向阻力矩入手，提出了组调向功率的方法，可供从事风力发电机组的设计及研究人员参考。     

基于出力相关性的风电机组非正常运行状态及故障诊断

为了解决风电机组运行状态及故障诊断中外界环境因素对出力情况的影响,引入风电机组出力相关性信息,对机组运行状态进行判别。实现了在不增加传感器和测点的情况下,提高判别机组非健康状态或故障状态的可靠性。将相关性分析与模糊故障Petri网相结合,以此判别风电机组的运行性能并诊断故障。采用风场实际数据的验算结果表明了该方法的有效性。     

基于增量式相对熵的风电机组实时状态监测

针对风电机组的实时状态监测问题,提出了一种基于增量式相对熵的残差分析方法。首先,通过分析滑动窗口数据特点,推导了适用于实时运算的增量式相对熵的计算公式,其时间复杂度为O(1),要低于常规计算方法的O(n)。接下来,提出了一种基于数据驱动和正常行为建模的风电机组实时状态监测方法,并将增量式相对熵作为实时残差分析的指标。最后,用某2 MW风电机组的实际齿轮箱故障数据为算例,验证了该方法的有效性。结果表明,相对熵残差分析能够至少提前8～10 d实现故障预警,优于常规的统计量;增量式相对熵的计算时间仅相当于常规方法的0.4%～1.9%,在实时性上有显著优势。     

基于风机运行数据的风流场校正方法研究

针对利用CFD风资源分析软件自身模型无法完全修正风资源流场模拟计算误差的情况,提出了一种风电场流场校正方法,采用风机实际运行SCADA数据分扇区校正模拟计算风加速因子,并应用WT软件结合实际风电场运行数据进行了实验验证.结果表明经流场校正后,场区区域内的各机位处流场计算结果更加贴近于现场记录的实际风况.所提出的流场校正...     

在线远程风机故障诊断系统的研究开发

针对风电场机组布置分散、机舱位置高等原因导致风电机组安全检查不到位,早期故障难以发现的问题,应用现代振动分析诊断技术,基于Windows系统平台,开发了在线远程风机故障诊断系统。应用结果表明：在线远程诊断风机故障系统可在风机发生故障早期发现隐患,为评价设备状态、判断设备故障提供科学依据,提高了风电场的运行效益。     

基于无线网的风电机在线监测诊断系统设计

为保证风电场大型风力发电机组安全、可靠、经济和优化运行,提出一种基于IEEE802.16d无线Mesh网络的风力发电机在线监控诊断系统。该系统可以实现风电机组的在线监测与诊断,是风电场十分需要的技术。系统依托无线Mesh网络将采集得到的信息发送到监控诊断中心,由监控中心对监控数据进行分析处理,判断风电机的故障趋势,从而实现风电机的在线监控诊断。该系统具有保密、易于开设使用和建网费用低廉等特点。     

基于改进贝叶斯网络的风电机组动态可靠性评估

传统的贝叶斯网络方法对于新型智能化风电机组获取的“多元异质”状态信息、机组部件故障与状态信息间的耦合关联描述不全面,易造成可靠性评估结果不准确。为此,建立一种融合故障树、云模型及无标度网络的改进贝叶斯网络。引入迭代更新的思路,将改进贝叶斯网络与时序分析方法相结合,提出一种风电机组动态可靠性评估方法。算例结果表明,该方法不仅可以有效地利用风电机组的实时状态信息进行定量的动态可靠度计算,而且可以利用贝叶斯网络、状态结构洞以及无标度网络实现对状态信息与“部件-状态”结构关联特性的表达,提高了动态可靠性评估的准确性。     

基于在线监测数据的水轮机运行区精细划分

运行分区对水电机组安全稳定性具有十分重要的意义。常规运行区划分一般基于部分水头和负荷工况下的稳定性试验,试验数据有限导致划分的运行区难以覆盖全部运行工况,相对粗略。文章提出一种基于机组在线监测数据、辅以稳定性试验分析的运行区精细划分方法。以某混流式机组为例,分析相关数据,以超标相对严重的尾水管压力脉动为依据,绘制机组水头-负荷伪彩色图,获取各压力脉动测点超标区域,而后按照涡带强度划分运行区。将精细划分方法与常规方法的超标区及划分结果进行对比分析,显示出前者在获取涡带区边界、识别涡带区范围、实现全水头划分等方面优于后者。     

双馈式变速变桨风电机组的桨距控制

针对大型双馈式变速变桨(variable-speedandvariable-pitch,VSVP)风力发电机组在额定风速以上如何维持输出电功率稳定和降低塔架振动等问题,对其控制技术进行研究。在研究传统变桨距控制策略的基础上,提出非线性转矩的统一变桨距控制策略。针对风电机组的塔架前后和侧向振动,提出基于加速度反馈的桨距和转矩阻尼滤波控制方式。以2 MW变速变桨风力发电机组为验证对象,基于Bladed软件平台对该控制策略与传统的变桨距控制策略进行仿真比较。结果表明:所提出的控制策略能够稳定电功率输出,降低塔架振动和载荷。     

基于周期性最大功率点检测的风电机组功率备用控制方法

风电机组通常运行于最大功率输出模式,无法为受扰电网提供紧急功率支撑。稳态时预留部分出力可提高风电机组主动电网支撑能力,为此提出一种基于周期性最大功率点(MPP)检测的风电机组功率备用控制(PRC)方法。通过周期性执行最大功率点跟踪程序检测风电机组实时MPP,一旦检测到MPP即可确定PRC模式参考值并切换为直接功率控制。设置伪单调转速-机械功率曲线使风电机组稳定运行在超速功率备用点,并通过储能装置平抑MPP检测产生的峰值功率波动。仿真结果表明提出的控制方法在定风速和变风速情况下均可以准确控制检测风电机组MPP并实现PRC,并且使得风电机组一次调频效果优于传统PRC。