复杂地形风电场风机布置的探讨

位于复杂地形的风电场,由于地形起伏大、变化多,风电场内的风能分布情况所受影响因素众多,加大了复杂地形的山地区域进行风电场微观选址的难度。文章指出复杂地形风电场的风机选址时,应充分考虑地形对风的影响,结合场址的大小,分析风能的分布,提出了两种风机布置,通过分析比较,从而达到风电场微观选址的合理性和优化目的。     

大型海上风电场风机微观选址与集电系统联合优化

海上风电开发已经成为我国可再生能源开发的重点内容之一。在海上风电场的开发与建设中,风机的微观选址关系着风电场中所有风机的发电效率,而集电系统承担汇集风机发出的风电功率并外送至陆上电网的重要任务,两者在成本与发电收益上存在相互制约与相互影响的关系。为了获得海上风电场更大的发电收益,文中提出了一种风机微观选址与集电系统双层联合优化方法;上层采用遗传算法进行风机微观选址优化,下层采用蚁群算法(ACS)实现集电系统拓扑结构优化。案例分析结果表明,风机微观选址与集电系统联合优化方法兼顾了风电场长期总发电效益与集电系统的投资成本,具有更高的经济性。     

海上风电场的规划

随着海上风力发电技术的不断进步,大规模建设海上风电场将成为发展的必然趋势。从海上风电场选址、风机布置、经济评价、环境影响和公众对海上风电场影响等方面,分析了国内外关于海上风电场规划方面的研究情况,总结了海上风电场规划的若干问题及其相关研究方向,为我国规划建设海上风电场提供借鉴。     

基于改进Pareto最优算法的海上风电场多目标微观选址规划

为了在海上风电场初步规划时可以兼顾考虑风机尾流影响、集电系统的经济性和可靠性,用风机层数表征集电系统可靠性,以风电场尾流折减系数、海缆投资、风机层数为优化目标,建立海上风电场多目标微观选址规划模型,并通过改进Pareto多目标优化算法求解最优解集,最后应用层次分析法进行最终优化决策。以某海上风电场的风资源分布状况为实例,验证了风机尾流、连接海缆及风机层数之间的相互制约关系,在规划时应予以综合考虑,同时证明了模型和方法的可行性,改进Pareto最优算法可以求出均匀分布的备选方案,层次分析法可以根据不同要求选择出对应的最优方案。     

基于集约型微观选址技术在风电场设计中的应用

结合工程实例,利用风资源分析软件WAsP、Meteodyn WT进行建模计算,研究风机间距、轮毂高度等布置方案的改变与风电场发电量和尾流损失等之间的关系,从而总结出一套微观选址优化布置建议。对于采用交错布置的平原风电场,风机间距越大,发电量越高,尾流损失越小,但随着风机间距的增大,发电量的提升幅度在减小;增加风机的轮毂高度对发电量的提升和控制尾流损失具有显著影响;针对同一风电场工程,分别采用了WAsP和Meteodyn WT两款软件进行了模拟分析计算,二者的计算结果变化趋势一致, WAsP软件的计算结果相对Meteodyn WT软件保守一些,发电量较低,尾流损失较大。     

风电场微观选址的研究与分析

针对风电场宏观选址、测风塔定位和微观选址等方面进行了深入研究,并对山西北部某风电场一期微观选址和发电量做了分析,以期对风电项目的建设提供借鉴.     

基于模糊层次分析法的风电场优化选址方法研究

风电场宏观选址是风电项目建设前期一项承上启下的工作,为风电项目规划和开发提供有力的技术支撑。运用模糊层次分析法,对风电场进行选址决策。通过对选址因素的综合分析,建立风电场选址决策的层次结构模型;对选址因素两两比较,比较结果用三角模糊数表示,构造模糊判断矩阵;判定矩阵的一致性,进行层次单排序;选取模糊评语集,给出层次结构模型最低层各因素的隶属度向量;最后结合因素权重进行方案的综合排序,实现风电场的优化选址。     

海上升压站选址优化研究

海上升压站选址对风电场投资成本起到关键作用。提出一种海上升压站最佳位置的确定方法。首先,根据海上风电场与陆上集控中心之间的最短距离,确定海上升压站离岸最近点。然后,根据各台风机位置坐标,通过重心法求取海上风电场的重心。随后,连接海上升压站离岸最近点与海上风电场重心,沿着其间直线移动,利用改进Prim算法确定海上风电场集电线路布局,求取增加的中压海缆距离和减少的高压海缆距离,并检验中压海缆电压压降。结合海缆成本和建设条件要求,寻求海上升压站的最佳站址。结果表明,所提出的方法简单可行,经济合理。     

一种基于模糊层析分析法的分散式风电场选址方法

风电场选址是风电场建设的基本任务,其成败关乎风电场建设运行。针对层次分析法在一致性检验及调整上的不足,将模糊层次分析法应用于分散式风电场选址中。首先,简要介绍了模糊层次分析法。在其基础上,考虑闪烁及光影影响、噪声影响等综合评价指标,提出了针对分散式风电场的选址分析方法。利用该方法可以对多个备选风电场场址进行优劣排序。最后,将此方法应用于工程实例。实例计算结果证明了提出的基于模糊层析分析法的分散式风电场选址方法的正确性和合理性。     

崇明风力资源分析及风力机组的选择

从风资源分布、岸线利用情况、场址选择等方面讨论了风电场选址问题。通过对上海崇明岛风力资源分布的分析,以崇明风力实测数据为基础,采用气象统计方法和玫瑰图对其风资源做详细的统计和对比分析。根据上述对风力资源的分析结果,对风电场的选址、风力机组的选择及布点进行了设计,采用WASP8.1软件对风机理论年发电量进行了估算,结果证明了选址和布点的有效性。     

基于风电机组分群的风电可靠性评价方法研究

为了更好地开展风电机组可靠性评价工作,在分析比较国内外风电机组可靠性评价规程的基础上,提出了对风电场风资源、风电机组群、风电场以及单台风电机组可靠性评价的新办法,在新的评价办法中增加风资源以及风电机组群的可靠性评价指标计算方法。与现有评价规程及评价方法相比,新的评价办法更符合中国目前风电机组发展形势及风电机组可靠性管理特点,同时具有数据处理量小,风电场运行与管理人员工作负担轻的优点。     

虚拟风场和风力机模拟系统的实验研究

在不具备风场环境或风力机的条件下,建立虚拟风场和风力机模拟系统,对风力发电系统的研究具有重要作用。根据风速变化规律,建立了基于谱密度分析的自回归理论的风速模型。在此风速模型基础上,考虑涡流效应,对叶片进行受力分析,根据叶素理论和权系数分配叶素的方法建立风轮转矩模型,利用转矩控制直流电动机模拟风力机,搭建了虚拟风场和风力机模拟系统实验平台。虚拟风场的建立为虚拟风力机暂态或连续性实验提供了良好的基础。风力机模拟系统实验不仅验证了风轮转矩模型的准确性,反映了风速变化时模拟输出风轮转矩的快速跟随性能,而且可用于变速恒频风力发电系统的研究,证明其控制策略的正确性。     

基于WindFarmer软件的风电场优化设计

本文介绍了WindFarmer软件的基本功能,提出了利用WindFarmer软件进行风电机组选型和风电场优化设计的方法,介绍某风电场的风电机组选型过程,分析了某风电场的风机布置和优化、经济性评价和比较的全过程。     

含不同风电机组的风电电网仿真研究

为了研究包含恒速异步风力发电机和双馈异步风力发电机的风电场对电网的影响,应用Matlab 7.0建立了含不同风电机组的风电场动态模型。分析了风电场对电网暂态稳定性的影响,风电机组电压恢复情况,有功、无功变化情况,以及不同风电机组的低电压穿越能力。仿真结果表明：双馈异步风力发电机变速平稳、低电压穿越能力较强,有利于优化电能质量;当电网发生故障时,应针对不同的风电机组采取不同的控制策略以提高电力系统稳定性。     

风能资源评估系统软件开发

基于我国丰富的风能资源和国内复杂地貌地形和气候条件,研制了一套符合中国国情的风资源评估软件,旨在为我国风能资源评估提供技术手段。该软件根据各地实际风速分布的不同情况采用了相应的拟合较好的风速分布模型,使我国风资源评估具有较高的准确性。本系统除具有常用软件对风速的年变化、月变化、日变化以及风速风向频率的分析功能外,还可结合具体型号风力机功率曲线估算某拟建风场的发电量,最后在以上分析的基础上做出该拟建风场的经济分析。文中把本系统试验结果与德国WPL53最新版本的风资源评估软件对同组数据进行分析的结果进行对比,比较结果证明了本系统的正确性。这可表明解决了我国特殊地形下的风资源评估问题,将为我国风电场选址和风资源评估提供参考依据。     

风力机的MATLAB模型及其应用

提出了一种简化的定桨距风力机的MATLAB模型。该模型对于风电场的建设与规划 ,对于风力发电机组的运行仿真和设计都具有重要的意义     

大型风电场的风能损失计算

大型风电场由于风机数量众多,各台运转的风机之间的相互干扰作用会影响风机的有功输出,从而造成风电场的风能损失。风能损失将直接影响风电场投入运行后的年度发电能力、发电计划安排以及风电场的运行控制。文中提出了一种新的迭代回归计算方法,可有效分离风机的正常输出和非正常输出,从而正确估算风机的理想输出曲线,并定量计算风电场的风能损失,可服务于已并网的大型风电场。最后,结合实际数据对某风电场的风能损失进行了计算和分析。     

双参数威布尔分布风况中基于 k值分析的能量分布研究

在风力发电场风能资源分析中,仅采用年平均风速和年平均风功率密度来判断风电场风能资源的好坏是不全面的,其无法体现风电场风能资源的能量输出能力。通过对单峰双参数威布尔分布风况中形状参数k值的研究,找出其与风速、风能频率分布及风中蕴含能量的关系,并进一步分析对于不同风力发电机组Cp值曲线,k值与总体有效风能利用率的关系,从而在风电场建设的咨询、决策、设计等阶段对风电场风能资源评估和风机预选型作出科学的指导。     

风电场风力发电机类型对网侧电能质量特性的影响

为探明不同的风力发电机类型对网侧电能质量的影响特性,从机理上揭示了不同机组类型引起网侧电压偏差、电压波动和谐波等电能质量问题的原理。基于PSCAD/EMTDC分别建立了可投切无功补偿装置的定速风力发电机网侧电能质量特性仿真模型、可实现定功率因数和定无功功率运行的变速风力发电机网侧电能质量特性仿真模型。对网侧电压偏差、电压波动及谐波特性的仿真分析表明：定速风力发电机对网侧电压偏差和电压波动影响显著;变速风力发电机对网侧电压偏差和波动影响较小,但会导致网侧母线谐波污染严重。此分析结果可为风电场电能质量治理和风电场并网区域电网电能质量治理研究提供参考。     

基于双馈风电模型的电压稳定性研究

在电力系统仿真软件PSASP6．25中建立了基于双馈式风力发电机组的模型,仿真计算了新疆达坂城风电场中风机模型为双馈式风电机组模型条件下,在阵风、渐变风、随机风时风电场接入对电网电压稳定性的影响。