基于马尔科夫法和序贯蒙特卡洛抽样的风电场可靠性评估

提出了运用马尔科夫法和序贯蒙特卡洛抽样的风电场可靠性模型并进行了并网可靠性评估。通过对风电场历史运行数据的统计,利用马尔科夫法得到风电机组有功输出状态之间的转移率,采用便于工程实现的正常、降额及故障3个状态作为风机故障模型并通过马尔科夫法计算得到状态概率及持续时间。利用序贯蒙特卡洛法对风机状态及其持续时间进行多重抽样,所提出的模型经过IEEE-RTS79可靠性测试系统进行综合模拟,并分析了不同风电渗透率下系统可靠性水平。实验结果表明所构建的模型能反映任意时间段的风机出力及可靠性水平。     

考虑电缆选型双馈机组分散协调控制对风电场无功优化影响

随着技术发展,双馈式风力发电机成为风电场主流,风电场内部电压波动及网络损耗优化研究也越来越重要。该文基于风机位置的电缆选型,分析双馈机组的无功极限,充分利用风机无功调节能力,将每台风机无功出力、静止无功补偿装置无功出力作为连续控制变量,有载调压变压器分接头位置及风电场固定无功补偿器组数作为离散控制变量,建立综合考虑风电场有功网损和总电压偏差的目标函数,并通过线性递减权重粒子群算法进行分析,得到风电无功优化最优解。通过算例表明:考虑电缆选型的双馈式风力发电机分散协调控制能有效降低网损及电压波动。     

风电场布机优化分析

随着风电行业的快速发展,早期建设的部分风电场由于没有准确的风资源评估环节导致发电量低于预期,影响项目投资收益,对风电项目开发产生了很大隐患;而通过现场测风和对测风数据处理、拟合、评估,结合数字地形图开展风电场风机点位布置及优化,可以达到提高发电量,降低尾流损失,提高风机排布效率的目的。利用风资源评估软件WASP对拟开发区域进行风机点位优化分析,明显提高了风电场风机点位排布效率,结合一个布机优化实例分析提出了一种机位点选址流程对提高微观选址工作效率和准确性有重要指导作用。     

利用DVR提高风电场低电压穿越能力

分析了动态无功补偿器(DVR)在传统负荷和风机上应用的区别,将传统DVR的储能装置改为吸能装置,应用在风电场中提高风电机低电压穿越(LVRT)能力.通过比较分析DVR常用补偿策略在风机负荷应用的优缺点,选择了适合风机的同相补偿法.理论分析和PSCAD仿真表明,DVR能够在电网故障过程中保持风电机机端电压不变,将风机和故...     

基于二次分解的风机齿轮箱油温预测模型

齿轮箱作为风机的重要部件,其故障占风电机组停机故障的80％.风机齿轮箱油温预测研究是为了实现风电机组齿轮箱状态的实时检测,提高其故障预测准确度可有效减少维修费用,提高风机系统运行可靠性.风电机组的监控与采集系统的众多参数具有高维度、非线性等特性.为解决上述问题,提出了一种基于二次分解、样本熵计算、序列重构和LSTM预测...     

双馈风电场送出变保护动作特性仿真分析

作为双馈风机实现低电压穿越的重要措施,Crowbar保护的投入会导致短路电流频率发生偏移.而目前双馈风电场送出变仍使用常规变压器保护,风电场短路电流的频偏特性会导致基于工频量的传统变压器保护动作性能受到影响.选取全电流差动、故障分量电流差动和复合电压启动过流三种保护作为研究对象,在Matlab/Simulink中建立带Crowbar保护的双馈风电场送出系统和保护仿真模型,分析三相、两相以及匝间短路故障下,风电场短路电流频率偏移对三种保护的动作性能影响.仿真结果表明:全电流差动保护和故障分量电流差动保护电流差动元件和二次谐波制动元件均受到频率偏移的影响,导致动作时间延迟,而复合电压启动过流保护不能准确动作.     

风力发电系统仿真分析技术体系研究

对风力发电系统的仿真分析技术体系进行了研究,将风力发电系统的仿真分为风能特性仿真、单台风机仿真、风电场仿真和风电场集群仿真等四个层次.其中单台风机的仿真包括了风力机仿真、风力发电机仿真和相应控制系统的仿真.探讨了风能特性、风力机、风力发电机组、风电场、风电场集群等模型的建立.     

风电场微观选址与总图运输设计优化

对风电场建设过程中的微观选址、风机机位的优化、风电场的征租地、风电场内的交通运输进行了的探讨.希望对风电场微观选址有所帮助,能够为风电场微观选址提供一点经验.     

含大型风电场系统暂态电压稳定性分析

目前,静态电压稳定和暂态功角稳定的机理研究和分析方法已取得很大进展,然而对暂态电压稳定性的研究不够充分,有关暂态电压崩溃的机理、模型和稳定指标的研究尚待深入。为了探讨大型风电场接入电网后在电网受到短时大扰动后的暂态电压稳定性以及故障期间如何保持风电场并网运行并对系统暂态电压稳定提供动态支持,基于双馈风机建立了风电机组的暂态数学模型,分析了含风电场地区电网暂态电压失稳的机理,建立了暂态电压稳定指标和风电机组的综合控制模型,对比分析了不同风电接入容量、不同故障位置以及不同阵风强度下系统节点的暂态电压稳定性。通过改进风电机组的控制模型建立了具有暂态电压支持能力的快速桨距角控制和转子侧变频器控制协调控制模型以改善电网故障期间风电场地区的暂态电压稳定性。最后,通过仿真分析了大型风电场接入电网后系统发生大扰动期间风电机组特性对电网暂态电压稳定性的影响,验证了改进的控制模型对提高风电场地区暂态电压稳定性的有效性。     

基于双馈发电机风电场的电力系统电压稳定性分析

为了降低风电并网运行时对电力系统电压稳定性的影响,建立了风电场主流风机——双馈电机数学模型和含风电场的电力系统模型,研究了风电场功率因数cosφ和线路参数R/X影响电力系统电压稳定性的规律．最后运用Matlab/Simulink软件中信号源模块进行了仿真．仿真结果表明,风电场以功率因数为0.8、并网线路参数为0.3时,电压波动较小,保证了风电并网运行时电力系统的稳定性．研究结果为实际风电电网建设提供了理论依据．     

风力机特征风速的推导

本文从风速概率的Ｗｅｉｂｕｌｌ分布出发导出的风力机起动风速Ｖｓ＝Ｃ．＾ｋ√Ｋ－１／Ｋ额定风速Ｖｐ＝Ｃ．＾ｋ√Ｋ＋２／Ｋ同时给出了选风力机应遵循的原则。     

内陆良态风与沿海台风风特性实测对比研究

为了考察内陆良态风和沿海台风风速特性的不同,分别对武汉国际证劵大厦(总高331m)和广州利通广场大厦(总高303m)进行了建筑顶部风速现场实测。通过对典型风速的风速时程、湍流强度、阵风因子、风速功率谱、概率密度分布特性等方面的对比分析发现:内陆良态风风速波动情况表现为长周期小幅脉动,而沿海台风为短周期大幅脉动;内陆风湍流度和阵风因子与沿海台风基本一致;内陆风功率谱高频段能量相对偏低;沿海台风概率密度曲线与正态分布形状比较类似,但在均值附近密度曲线高而尖,峰度系数大于正态分布,而内陆风均值附近密度曲线则宽而低,峰度系数也大于正态分布。台风本身与良态风的风特性差别的原因与宏观地貌有很大关系。     

风电机组动态分析适用风速模型

为研究风电传动系统气动耦合作用下的动载荷变化规律,提出了低频风和高频风描述的风速模型,并用窗口平均方法实现高频风截除和低频风提取。通过对低频风特性和方法特点的分析,证明了风速模型的有效性;通过对时间参数的影响分析,指出该风速模型具有良好的时间尺度性。该风速模型能有效应用于风电系统相关动态问题的研究。     

风力发电系统中风机控制策略综述

针对目前风力发电系统中风机的变速定桨距、变速变桨距等运行方式,介绍了与各种运行方式所对应的控制策略,并详细说明了采用这些控制策略后对风机运行的影响.概括了各种控制策略的选择方法,即针对风机的不同运行方式应采取必要的控制策略来满足风力发电系统的运行要求,尽可能多地捕获风能并将其转换为电能供给电网.进一步明确了风力发电系统中风机的运行控制方法,进而为风力发电主控系统和变流器系统的设计研究提供参考.     

广东风能资源及风力发电的前景

随着现代经济的快速发展,人类对于电力的需求也增长迅速。目前发电方式主要集中在火力发电,而火力发电使用的原料已近枯竭,其他发电方式在对环境污染程度、产量、可利用资源方面均受到限制。风力发电作为另一种替代发电方式在以上几个方面均可获得较好的解决。     

一种处理风电场静态功率等值分散性的等效风速法

随着风电场规模不断的扩大,其输出功率的波动性对电网的安全经济运行带来的不利影响也越发明显。把握风电场输出功率波动特性是开展风电联网运行分析的迫切需求,直接关乎到分析结果的准确性、合理性。由于风电场输出功率取决于自然风速,各机组安装处所感受到风速存在时空差异性,直接导致了同一风电场内部不同位置的机组出力的差异,即输出功率的分散性。为描述风电场内各机组输出功率的分散性,本文提出一种处理风电场静态功率等值分散性问题的等效风速法。利用等效风速作为风电场等值模型的输入,解决了传统风电场静态等值模型无法解决风电场出力的分散性问题,提高了等值模型的精度,对准确评估风电场联网运行性能具有重要作用。有助于电网调度合理安排生产计划,减少系统备用容量,提高含大规模风电场电网运行安全性和经济性。     

大跨屋盖结构风压分布特性的风洞试验研究

为了满足某大跨屋盖结构的抗风安全需要,进行了结构风压分布特性风洞试验研究,分析了有无墙体时内部压力的改变对体形系数的影响,并将屋盖的体型系数与现行《建筑结构荷载规范》(GB 50009—2001)进行了对比,试验结果不仅为该建筑物的抗风设计提供了可靠依据,亦对规范中体型系数的取值提出几点修正意见。     

综合考虑风剪切塔影效应的脉动风速模型

风速是影响风机输出功率的重要因素。运用谐波叠加法在Matlab软件中进行仿真建模和分析,建立脉动风作用下的模型,并使用Von Karman目标功率谱对模拟风速谱进行校核,以保证风速时程曲线的准确性。通过分析风机风轮和塔架等特点,阐述了风速和方位角的关系。综合考虑脉动风、风剪切和塔影效应对轮毂风速、平均风速的影响,通过分析风轮扫掠面上各点的风速动态模型,得到模型时空分布特性。结果表明,该模型既考虑自然风的突变性和不确定性,又考虑了风机自身结构特性引起的风速周期性波动,能够理想的反映实际风速,对于模拟风机运行状况具有直接意义。     

风电场风速预测的研究方法

介绍了国内外风速预测的主要方法及其基本原理,并分析了各自特点,通过比较各算例的精度,找出了影响预测结果的因素,并指出了改进预测方法的发展方向.     

一种新型的垂直轴风力机聚风装置

为了提高垂直轴风力机的功率系数,设计一种能将任意方向的自然水平风转变成沿环形顺时针流动的风的环形聚风装置。分析了该装置将自然风转变为环形流时风的流场。计算有效进风面积,推导了半圆柱形叶片风轮和对称翼型的功率系数公式。研究表明,在不计装置对风的加速作用和忽略轮毂半径的情况下,半圆柱形叶片风轮功率系数最大值35.6%;在给定条件下对称翼型NACA0012的功率系数最高为41.5%;装置用于H型风力机,使得风力机具有确定的攻角及良好的启动性能。