基于模型预测控制的半潜漂浮式风机协调控制方法研究

研究漂浮式海上风力发电考虑输出功率与机械载荷的协调控制，有助于提高深远海风机运行的经济性和安全性。为实现漂浮式风机的多目标控制，以NREL 5MW半潜漂浮式风机为研究对象，在Matlab/Simulink平台上设计并搭建增益调度多模型预测控制器(gainschedulingmulti-model predictive controller,GM-MPC)。基于各稳态工况下风机开环动态性能的分析以及模型线性化处理，建立半潜漂浮式风机控制模型，与高保真FAST模型仿真对比，验证了所建控制模型的准确性。在实现模型预测的基础上，根据实际风机工况和约束条件，以为减少功率波动、塔架载荷和执行器动作次数为目标，优化求解出每一时刻下的最优控制量，从而实现GM-MPC的滚动优化。为证明控制器的有效性，在多种风-浪联合载荷的工况下，与基于蚁群优化算法的独立变桨控制策略进行了对比实验。结果表明，所设计的控制策略使半潜漂浮式风机在满足功率平稳性的同时降低了机组的机械载荷，使其能适应深远海环境下的复杂运行工况。     

光伏和风力发电系统的动态建模分析研究

针对电力系统的运行特点,对光伏及风力发电系统的动态建模进行研究,旨在通过光伏发电系统以及风力发电系统运行状况的分析,确定动态化的运行分析方法,充分发挥电力系统的运行效果,满足发电系统与电网稳定交互及安全运行的需求。     

基于遗传萤火虫算法的含风电电力系统机组组合研究

随着风能资源的广泛应用,机组组合问题求解愈显复杂。以减少煤耗费用提高系统经济性为目标,提出一种采用遗传萤火虫算法求解含风电电力系统机组组合问题的新方法。引入遗传算法双矩阵通路判断及约束修复策略,提高了初始解生成质量及产生速度;再利用萤火虫算法求解连续负荷经济优化分配,给出自适应交叉概率,从而提高了算法的收敛速度。应用所提算法对经典10机系统优化仿真表明,与其他算法相比,该方法能合理安排机组组合,提高系统供电的经济性,具有较好的实用价值。     

基于成本和效益的风电提供旋转备用服务定价模型

大规模风电接入给电力系统运行带来很大的不确定性,为维持系统的稳定,保证和扩大风能渗透率,风电提供备用变得至关重要。为调动风力发电企业参与旋转备用服务的积极性,须对其提供补偿。合理的旋转备用定价可以引导风电场和用户合理决策,提高电网运行经济性。基于成本和效益评估的备用服务定价方法,结合我国初级电力市场的情况,提出了风电提供旋转备用服务的机会成本、系统失负荷价值及系统可靠性指标相结合的定价模型,最后通过算例分析验证了上述模型的合理性与有效性。     

海上风力发电复合筒型基础拖航稳性研究

  目的  海上风力发电复合筒型基础作为一步式运输安装技术的基础，已经广泛用于海上风电的发展。文章主要研究内容为保证复合筒型基础在施工过程中的稳定性。  方法  通过一步式运输安装船运输现场实验，对江苏响水25#风电整机施工过程中塔筒、叶片吊装以及拖航过程进行实时监测。  结果  结果显示，塔筒、叶片吊装过程中复合筒型基础倾角较小；拖航过程中船筒间相互作用力、横纵摇角以及筒内液封高度均满足要求。  结论  表明塔筒、叶片吊装过程中，复合筒型基础具有良好的稳定性；拖航过程中，运输船与复合筒型基础紧密贴合，能保证运输过程中整体结构的稳定；并且复合筒型基础在拖航过程中能够提供稳定的浮力。     

一种新的风电场复杂下垫面场地校准模型

针对现有方法模型简单、气象因素考虑不足和缺少异常数据检测等问题,提出一种基于相对密度离群因子（relative RDOF）异常检测和支持向量回归（SVR）组合的场地校准模型。首先,通过RDOF与四分位法对测风塔与风电机组距下垫面相同高度风速间的风速比进行异常数据检测,间接实现风速预处理;同时,根据测风塔与风电机组相同高度风切变序列的相关性,动态引入大气稳定度等级,与多种常规自然因素共同作为模型输入。然后,建立SVR场地校准模型修正风速。最后,通过算例验证,并与国际电工委员会（IEC）标准方法进行对比。结果表明,该方法可有效提升场地校准模型的风速修正精度。     

变速恒频双馈风力发电机励磁系统研究

通过几种励磁变频电路的经济性、稳定性和容量等方面比较分析,得出两电平电压型双PWM变换器可以很好地满足交流励磁发电机变速恒频运行的结论,是交流励磁电路的最优方案。