基于正交试验法的风电场布局优化研究

在设计地形平坦的风电场时,风电场布局通常是根据经验方法布置,但在主导风向难以确定的情况下,这种布局往往难以达到风电场发电量和经济效益的最优。因此,提出一种新的不同于以往风电机组随机布置或规律排列的布局优化方式——基于正交试验法的风电场布局优化。通过采用参数法先对整个风电场中的风电机组进行初始布置;然后利用正交试验法对风电机组位置寻优,考虑多种风资源条件后,计算风电场全场尾流差,重新调整风电机组位置,进一步细化布置;最后通过分析比较,选择风电机组的最优位置,实现风电场的布局优化。     

激光雷达测风系统在风电机组功率曲线测试中的应用研究

阐述应用陆上及机载式两种激光雷达测风系统代替测风塔在复杂地形风电场内进行风电机组功率曲线测试的可行性及准确性。测试结果表明,在复杂地形风电场内应用陆上激光雷达进行风电机组功率曲线测试结果准确,而机载式激光雷达无法代替传统测风塔进行测试。     

WTF软件风电机组圆形扩展基础配筋计算

机组塔架地基基础设计软件（WTF软件）作为国内首款专业风电机组塔架地基基础设计软件,是我国第一本风电机组基础设计规范《风电机组地基基础设计规定（试行）》的配套、扩充,在当前的风电场建设中得到非常广泛的应用。结合WTF软件的计算原理,通过具体的工程算例,对目前风电场机组塔架基础设计中所存在的问题——圆形扩展基础的配筋计算,进行了简要的分析,以期为我国风电机组基础设计者提供帮助。     

考虑地形因素的风电场动态同调分群方法研究

针对传统风电场动态等值方法因不考虑复杂地形影响而出现的等值精度偏低的问题,文章提出了一种基于双馈风电机组同调判别的风电场动态分群方法。首先,分析了地形因素对风电场输入风速及风电机组动态特性的影响,其中包括风速分布的影响、尾流效应的影响、机组不规则排布造成的集电线路阻抗影响等;然后,通过分析双馈风电机组多阶模型的特征量对其主导模式的影响作用,提出了以机组转子电流作为观测量进行同调性判别,并根据风电场内各台机组的转子电流动态受扰轨线相似度,利用层级聚类算法完成对场内机组的分群聚类。仿真结果验证了文章所提出方法的有效性。     

基于SRTM数据的地形测量方法研究

风电场地形是影响风电机组功率运行特性指标最主要的因素之一。本文根据国际电工委员会颁布的IEC 61400-12-1标准,基于SRTM地形数据与MATLAB软件,运用PCA(Principal Components Analysis)方法拟合出过风电机组塔基中心的最佳平面,计算出风电机组20倍叶轮直径范围内的地形坡度及高度偏差,并给出了工程实例的计算,为风电机组功率特性测试场地评估提供了相关参考。     

WMS软件在风电场微观选址中的应用

以张北坝头风电场一期工程为基础,采用WMS软件(风电场工程特性分析与微观选址软件)对风电机组进行微观选址计算,使风场有较优的布机方案和更好的经济效益,表明用WMS软件对坝头风电场进行微观选址是可行和有效的。     

基于数值仿真技术的风电机组测试场地标定方法研究

文章使用数值仿真软件建立复杂地形的CFD模型,通过测风塔位置处实测风速来推算风机机位处的实际风速,并与实际风电场地标定中相同时间序列的实测风机机位风速进行比对,验证了通过数值仿真计算来实现在风电机组测试场地标定的可行性。     

考虑尾流效应对风电场机组布局的影响分析

尾流效应的存在会导致风电场下风向风能减少,流场湍流度增加,进而影响风电场中位于下风向风机的效率和风轮的使用寿命。文章对尾流效应研究现状进行了概述,利用WASP软件以及风资源数据进行风电场模拟计算,将上下游风机之间间距以及上下游风机连线与主导风向的偏向角作为风机定位坐标,建立了分别由2台、3台、4台风机组成的模型并进行计算。比较在不同风机布局的情况下,风电场内每台风机和风电场的年净发电量以及尾流损失值随风机布局的变化趋势。对比计算结果得出风电场机组布局中风机之间的最佳间距和偏向角的定量值,确定风机尾流效应分析在风电场内机组布局中的重要性,为优化风电机组布局以及提高风电场风能利用率提供理论依据。     

风电机组选择应考虑的主要因素

风电项目的经济效益,主要取决于风电场发电量的多少,而影响风电场发电量的2个主要因素是风电场风能资源情况和风电机组的选择。截至2002年底,中国共有32个运行风电场,安装风电机组897台,总装机容量45.22万kW。风电机组单机容量最小为     

基于运行数据的风电机组本地风向波动特性及偏航控制研究

采用某风电场采样时间间隔为1 s的SCADA数据,研究与机组偏航控制系统密切相关的风电机组本地风向波动特性。从分析风向波动的微观过程入手,提出准确衡量风电机组本地风向波动的量化指标。对该风电场的3台典型机组的运行数据进行对比分析,并进行偏航控制和发电量的仿真计算,说明在平均风速相同的情况下同一风场中不同机组的风向波动性存在很大差异,并且稳定性不同的机组其风向波动特性随风速变化的规律也不同,平坦地势下平均风速越高风资源稳定性越好的规律对某些地形复杂的风电机组不能适用。     

低风速风电场风电机组的粗糙度取值研究

基于风资源分析软件WAsP中的粗糙度理论,推导风电机组粗糙度的计算公式,通过与建立风电机组模型的结果比较验证公式有效性,据此分析低风速风电场中风电机组粗糙度的影响因素,结果表明,设置风电机组粗糙度和建立风电机组模型对发电量的影响机理不同,风电机组的粗糙度与风电场平均风速、叶轮直径和轮毂高度呈正相关,与风电机组额定风速和风电机组间距呈负相关。     

东北某风电场半年发电量分析

本文通过对比东北辽宁省某风电场正版可研数据、风电机组的标准功率曲线和现场监控软件的实际功率曲线,结合该风电场风电机组的可利用率,分析了该风电场半年实际发电量与可研数据存在差异的原因,希望对我国其他风电场具有一定的借鉴意义。     

维斯塔斯推出低风速风场开发利器Vl00兆瓦级风机中国震撼上市

在这轮风电开发的热潮下，我国风力资源丰富地区的风电开发已趋于饱和。因此，低风速风电场开发正在成为行业最新的热点。同时，据业内人士透露，加强低风速风电场开发也已被纳入“十二五”风电发展规划，政策上意在提高其在未来整体风电开发布局中的比重。     

关于风电场设计相关问题的探讨

风电场的宏观选址、风电机组的微观选址、升压站和主控楼的选址以及风电机组的选型在风电工程设计过程中都有着举足轻重的作用。风电项目设计者必须重视这些方面的问题,使项目经济效益达到最大化。     

基于发电效率最优的风力发电场布局研究

风力发电在风能资源丰富的沿海和山区大力发展,受机组间尾流效应的影响,风力发电机组间的相对位置对风能利用效率有较大影响,进而影响风电场的发电效率。通过分析机组间尾流效应的一般规律,得到风电场内部风电机组布局的基本原则,以降低机组间的相互影响,使得风电场发电效率最优。根据沿海、戈壁滩等开阔地带的地理特点,结合尾流效应影响,总结规则分布的风电场布局的一般规则和电气接线方式。最后,针对山区等特殊地理区域不规则分布的风电场,结合地理和电气两方面的影响,给出不规则分布风电场布局的指导性原则。     

计及气象可达性的海上风电运维效益仿真方法

为改善海上风电传统经济评价方法的局限性，根据气象条件等因素对海上风电运维的影响，分析计及气象可达性的海上风电运维流程，提出涵盖停机时间、损失电量、风电场可利用率和运维成本等经济评价指标计算方法，建立基于Anylogic平台的海上风电运维效益仿真模型，模拟风电机组、船舶、人员实时状态，统计各项经济评价指标，评估海上风电场运维经济效益。案例结果表明：所建立的效益仿真模型可模拟风电场的运维流程，并较为准确地推算出停机时间、损失电量、风电场可利用率及运维成本等关键指标，反映海上气象条件对风电场经济效应的影响，可为海上风电场的运行维护提供技术参考。     

基于数字孪生技术的风电机组建模研究

针对以往风电机组数字孪生建模受不同研究目的或单一软件的功能限制，难以建立风电机组整机模型的问题，提出一种新的风电机组孪生建模方法。该方法首先依托FAST风速性能模块，建立稳态风模型、随机湍流风模型以及风电场实时风速模型；接着采用空气动力学模块和结构动力学模块分别搭建风电机组叶片、塔架等关键部件的几何与动力学模型；最后在Simulink中搭建风电机组电气系统模型及控制策略，由此构建完整的风电机组孪生模型。将该孪生建模方法分别用于WindPACT 1.5 MW双馈风电机组与某风电场Fuhrl?nder 2.5 MW双馈风电机组并进行验证。结果表明：孪生模型在不同风速模型下，各重要生产参数相比设计标准及实际运行数据均具有较高的准确性。此外，通过对风电机组数字孪生系统实时仿真和现场不可测数据的孪生模拟，也进一步表明孪生模型具有可行性和有效性。     

基于RTDS的风电场等值建模与验证分析

针对风电场运行条件复杂、运行工况动态变化导致风电场输出功率的分散性问题,采用数理统计方法对风电场外特性进行稳态等值,考虑到大型风电场所处地形复杂、机群分布不规则带来的风速差异性问题,以风电场内长时间尺度实测风速数据作为特征变量,采用改进动态聚类算法进行机群划分,进而基于风电场参数对等值机模型的参数进行聚合辨识。基于RTDS实时数字建模及仿真试验分析结果表明,建立的风电场等值模型能够准确地反映风电场在不同风速及电网侧短路故障下的动态特性,可用于含双馈风电机组风电场接入电力系统稳定性分析。     

基于VC-综合赋权法的海上风电APF配置优化方法研究

大容量海上风电机组的接入改变了传统电力系统结构,给电网带来了谐波等问题,影响了电能质量。为抑制海上风电机组产生的低次谐波,文章首先建立了海上风电机组并网电流的低次谐波理论模型;然后,在仿真软件ETAP上搭建海上风电机组仿真模型,验证不同出力情况下风电场的输出谐波特性;最后,基于风电场输出谐波特性,提出变异系数（Variation Coefficient,VC）综合赋权法对风电场有源滤波器（APF）进行优化配置,提升了风电场谐波的治理效果。基于实际算例验证了所提方法的有效性。     

考虑混搭风电机组的海上风电场集电线路拓扑动态优化方法

随着海上风电朝着深远海、大型化的方向发展,市场上风电机组的迭代速度加快,而海上风电场整体开发周期长,与风电机组的机型研发速度不相匹配,故在海上风电场的开发过程中可能会将不同型号的风电机组进行组合布机;但要如何在不同机型的搭配方式中,从经济性与可靠性的角度选择出最佳的拓扑结构进行连接,是混搭风电机组拓扑结构优化的主要难点之一。因此,构建考虑混搭风电机组的海上风电场集电线路拓扑结构动态优化方法,以改进K-means算法和改进Prim算法完成海上风电场的回路划分、路径设计;采用动态交叉优化策略完成拓扑中海缆交叉的处理,权衡每个拓扑方案的经济性与可靠性成本,进行最佳拓扑结构输出;最后通过不同混搭风电机组场景下的拓扑优化结果,验证该方法的有效性。