联网风电机组风速-功率特性曲线的研究

介绍了变速恒频风力发电机的基本运行机理及其PSASP/UPI仿真模型的开发原理。采用统计学方法分析了风电场中风电机组的实测运行数据,并在此基础上重新建立了适用于联网风电机组仿真模型的风速–功率特性曲线。仿真结果表明,该曲线更接近于风电机组的实际运行情况,在变速恒频风力发电机的仿真模型中,采用上述曲线能显著提高仿真的精确性。     

基于等效风轮风速的风电机组功率曲线测试分析

风速测量是风力发电机组功率曲线测试的关键因素之一.随着风力发电机组的大型化,单一高度的测量风速无法准确地表示通过风轮扫掠区域内风能流量的风速.采用激光雷达测风仪,对大型风力发电机组风轮扫掠区域内多个高度段的风速进行测量,通过等效风轮风速公式计算得出等效风轮风速,得出更加客观真实的功率曲线测试,为风机设计、优化提供一定参...     

计及风速波动特性的风电穿透功率极限计算

随着风电接入电网的容量日益增加,系统本身的调峰能力、电网输送空间和安全裕度成为制约电网消纳风电的因素;风速及风电系统的随机波动特性给系统的运行带来冲击和影响,并且风电的接入增加了系统节点电压、频率和支路潮流的随机波动性。基于风电场穿透功率极限的概念,从随机过程的角度分析出风速随机波动特性,提出了风速随机波动特性修正的风电场穿透功率极限优化算法。采用IEEE 30节点系统算例进行了对比验证。研究结果表明,该方法实现了对风电出力随机性的客观描绘,提高了风电并网容量规划方案的灵活性和可靠性。     

基于实测数据的风电场风速功率特性仿射建模方法

提出基于实测数据的风电场风速-功率曲线仿射建模方法。以预报误差、地形差异以及尾流效应影响因素作为噪声元,建立输入风速的仿射模型;将风电场功率实测数据划分为多个所属风速区间,求取各个风速区间的中心值,拟合仿射中心值曲线,进而辨识风速-功率仿射模型中的噪声元系数。实测数据验证了所提方法的有效性。     

基于改进光滑样条的风电机组功率曲线建模方法

风功率曲线是风电机组的重要性能指标,准确高效地建立风功率曲线模型对风电场的运行管理具有重要意义.为此,在分析风功率曲线模型工程应用典型需求的基础上,提出了一种基于改进光滑样条的风功率曲线建模方法,并开展了案例验证.所提方法采用三次样条对风速-功率数据进行拟合,利用粗糙度惩罚对拟合函数的系数进行正则化,并通过交叉验证求取...     

双馈风电机组系统功率响应特性建模方法

为分析双馈风电机组并网特性,建立其并网点处功率响应特性的准确模型极为重要.文中提出一种建模方法以解决双馈风电机组并网点处功率响应特性的建模问题.首先,针对双馈风电机组的矢量控制与虚拟同步机控制,分别进行功率响应特性建模及分析.然后,基于对双馈风电机组施加功率指令扰动得到的并网点处功率响应数据,提出阻尼最小二乘法中阻尼因...     

基于比恩法的风电场风速-功率曲线建模误差分析

以预测风速为输入进行风电功率预测时,风电场风速-功率曲线的建模精度至关重要.提出一种基于比恩法的风电场风速-功率曲线建模方法,并分析不同风速区间下各建模误差的变化情况.分析结果表明,忽略风速-功率传变特性差异导致风速较小时建模曲线偏高,风速较大时建模曲线偏低,而忽略风速空间分散性对建模曲线的影响则相反,因此两者对建模精...     

基于修改功率跟踪特性曲线的风电机组减载调频策略研究

针对现有风电机组调频策略中增益系数难以选取的问题,提出一种新颖的风电机组减载调频策略,创新性地取消了辅助频率控制,通过修改功率跟踪特性曲线来提供惯性和一次调频响应。该策略可保证调频过程中任意风速下,机组都可收敛到平衡点,避免因能量过度释放而引起欠速停机问题。该策略在调频控制环节中不含有增益系数,适用于不同风速下的风电机组。最后,通过不同风速下的对比仿真结果验证了所提策略的有效性和优越性。     

风力发电系统不同风速建模方法的对比研究

为了建立真实有效的风速模型,分别给出组合风速模型以及风轮等效风速模型具体的建模过程和参数的设定.以风速的功率谱密度和自相关特性作为评价指标,分别将这两种不同的风速模型与真实的风场风速参数进行对比评估.评估结果表明,风轮等效风速模型更加符合风电场风速的变化规律和相关特性,为风力发电系统变桨距控制算法的改进和机组的故障诊断预测等研究提供必要的理论基础。     

基于混合半云模型的风速-功率曲线建模方法

风速-功率曲线的准确建模是风电机组出力态势评估和风电功率预测的关键基础之一。计及风电映射关系的不确定性及功率曲线的分布形态,提出一种基于混合半云模型的建模策略来实现对风功率数据固有和随机分布特征的挖掘和建模。引入最优组内云熵算法快速有效地剔除异常数据;采用逆向云发生器求取期望、熵与超熵数字特征来定量刻画风速-功率对应关系的不确定性,构建腰部数据的半云模型;通过X条件云发生器和正向云发生器分别求取腰部和上部数据的功率云滴,实现定性数字特征向定量数据的转换。以中国东北某大型风电场的实测数据为例,从数据质量、频率分布和风功率预测等维度分析混合半云模型,验证了所提方法的可行性。     

基于灰色－辨识模型的风电功率短期预测

为了准确预测风电机组的输出功率,针对实际风场,给出一种基于灰色GM(1,1)模型和辨识模型的风电功率预测建模方法,采用残差修正的方法对风速进行预测,得出准确的风速预测序列。同时为了提高风电功率预测的精度,引入FIR-MA迭代辨识模型,从分段函数的角度对风电场实际风速-风电功率曲线进行拟合,取得合适的FIR-MA模型。利用该模型对额定容量为850 kW的风电机组进行建模,采用平均绝对误差和均方根误差,以及单点误差作为评价指标,与风电场的实测数据进行比较分析。仿真结果表明,基于灰色-辨识模型的风电机组输出功率预测方法是有效和实用的,该模型能够很好地预测风电机组的实时输出功率,从而提高风电场输出功率预测的精确性。     

两种基于自适应神经模糊推理系统的风功率预测方法

随着风电渗透率的持续增长,风电功率预测的研究和应用变得非常重要,它将提高电网的安全性、稳定性和接纳能力。文中分别对基于风速预测和基于功率预测的两种风功率预测方法进行了分析,并建立了自适应神经模糊推理系统(adaptive neuro-fuzzy inference system,ANFIS)预测模型。利用吉林省西部某风电场的实测数据,基于ANFIS预测模型采用两种预测方法进行实时多步滚动预测,并与基于线性回归法、滑动平均法和持续法的风电功率实时多步滚动预测得到的预测结果进行比较,结果表明前者的预测精度更高,说明了ANFIS预测模型的有效性,并发现基于功率预测的ANFIS预测方法的精度要高于基于风速预测的ANFIS预测方法。     

三相异步电动机变参数特性曲线的绘制

在异步电动机T型等效电路的基础上,考虑挤流效应对参数的影响,建立了变参数的等效电路。根据等效电路推导出计算三相异步电动机特性曲线的数学模型,并用MATLAB5．3对三相异步电动机的特性曲线进行了绘制。     

智能电网下保护用户隐私的无证书环签密方案

针对智能电网通过智能终端实时采集用户用电信息以实现预测和调度等功能,但频繁的数据采集不可避免地涉及用户敏感信息泄露的问题,提出了一种保护用户隐私的新的无证书环签密方案,该算法摒弃了计算开销大的双线性对运算和指数运算,仅使用椭圆曲线上的模乘运算。安全性分析证明,该方案满足无条件匿名性、保密性和不可伪造性。实验结果显示,与现有方案相比,该方案具有更低的计算开销,适合复杂、高效的智能电网。     

风力发电机组动态特性建模及其速度-功率双环控制策略仿真

对风力发电机组常用的双馈电机及其矢量控制进行了建模仿真,分析了双馈电机的动态特性和矢量控制的调节性能,在此基础上针对实际风力发电机控制要求,提出了一种速度-功率双环控制策略,并配合相应模型进行了仿真。仿真结果表明,该控制策略能很好地实现风能最大利用,使电机转速运行在最优值。     

基于解析法的风电场可靠性模型

采用频率和持续时间法的思想,通过风电场的风速数据和风电机组特性参数求得风电场各个状态的概率、频率、转移率。在马尔科夫链法的基础上,充分考虑风电场出力的随机性特点和风机的强迫停运率,建立了基于解析法的风电场可靠性模型。该模型采用聚集的思想,将风电场建模成一个类似于多状态的常规机组,大幅减少了风电场输出功率状态数。在RBTS测试系统中加入10台相同的V80-2 MW风机进行仿真,利用可靠性指标缺负荷期望(LOLE)、缺负荷频率(LOLF)、缺负荷持续时间(LOLD)反映风电场对系统可靠性的影响。通过对仿真结果的比较分析,证明了所提模型的可行性和有效性。     

风特性的一种工程建模方法

风速的大小、方向和湍流强度等反映风特性的特征量计算是风能利用过程的重要工作,这些参数是风力发电机组设计以及零部件受风脉动影响分析的重要参数。根据工程需求,研究直观、简便的小时间尺度风特性建模和计算方法;以风脉动为矢量,分析反映风特性关系的“湍流圆”;并通过对实测风数据的统计分析,建立包括风速度和方向参变量的湍流和湍流强度计算方法。采用实测数据的验证表明,这种建模方法能够较好地反映小尺度气流的变化。与经典湍流强度等特征量计算方法比较,风特征量的数值分析方法具有足够的工程精度,且实时性更强,可以用于确定风力机动态及静态设计过程的基本设计参数,同时也可以为风力机运行过程提供控制基础参数,对确定捕获风能与偏航角的关系具有重要意义。     

基于运行数据的风力发电机组功率特性分析

针对实际1.5 MW风电机组,通过获取反映机组运行性能的实测风速、功率等数据,采用Bin方法对数据进行处理后,获得风电机组的功率曲线,并将其推广到机组风能利用曲线的提取。通过计算得到了2台机组的实际运行功率曲线、风能利用曲线及其标准差值,对风电机组的运行性能进行了对比分析和评估