一种有效提高风向标调整精度的方法

目前风力发电行业发展迅速,竞争激烈,对机组的性能要求越来越高,尤其对机组实际功率曲线能否达到设计要求特别重视,而影响风电机组实际功率曲线的因素很多,其中用于风向测量的风向标初始零位是关键因素之一。文章通过对目前风向标初始找零存在的问题进行分析研究,提出更加有效、准确、便于现场实施的风向标初始找零方法。以改善风电机组的实际功率曲线。     

提高风电功率短期预报精度的储能控制策略优化及效益评估

风电场功率短期预报精度不高严重制约大规模风电并网。文章以提高风电功率短期预报精度为目标,采用正态分布进行储能容量配置,提出了储能系统的运行控制策略。考虑储能装置自身限制问题,基于SOC控制策略对其进行优化,降低储能装置的SOC状态约束对其充放电行为的影响,最大限度地利用储能实现提高短期预报精度的目标,并进行效益评估,降低弃风量与备用量,提高经济效益。利用该运行控制策略对某大型风电场与储能联合系统的出力特性进行了仿真验证及效益评估,验证了控制策略的有效性和实用性。     

混合储能提高风出力预测精度研究

风气象信息精细化程度不够造成风电场风出力预测精度低,给电网调度增加了难度,采用储能装置可提高预测精度,但是合理又经济地配置储能容量较困难。文章提出在风电场中配置蓄电池和超级电容器混合储能系统,提高风电场日前预报精度;通过高通滤波器得到误差变化较快的成分,由超级电容器来弥补;由蓄电池来弥补剩余变化较慢的误差成分。综合考虑这些误差变化特点及储能充放电功率发生概率特点,合理选取储能额定容量,并且分别搭建了超级电容器和蓄电池储能系统模糊控制规则库,根据各自荷电状态SOC优化分配混合储能充放电功率。最后对新疆某风电场并入混合储能进行了仿真分析,结果表明:采用模糊控制策略的混合储能系统能够更显著有效地提高风出力短期预测精度。     

基于神经元网络方法的风电场风电功率预报研究

风电大规模并网使风电对电网的冲击问题越来越凸显,许多地方出现了拉闸限电的情形,随着百万千瓦级风电基地、千万千瓦级风电基地的规划及建设,急需开展行之有效的风电场风电功率预报,来满足风电上网调度的实际需求,利用数值模式预报的风速、风向等预报场及风电场逐时风电功率资料,通过神经元网络方法进行了风电场风电功率预报试验,预报精度与2002—2006年欧洲风能计划中的风电场风电功率预报精度相当。     

提高风出力预测精度的储能系统模糊控制策略

风气象信息的精细化程度不够高会造成风电场风出力预测精度的降低,给电网调度增加了难度。在风电场中配置锌溴电池储能系统是提高风电场日前预报精度的有效措施,对储能装置控制是其关键问题。文章采用模糊控制方法,搭建了储能系统模糊控制规则库,根据电池储能系统荷电状态SOC的变化来控制储能充放电功率;并将所提出的控制策略在新疆达坂城风电场-储能联合发电系统中进行了仿真验证,与传统控制策略进行了对比分析。研究结果表明,采用模糊控制策略的储能系统能够更有效地提高风出力短期预测精度,85%的预测值达到了国家电网要求。     

风向偏差角对风机功率预测的影响

提高风电功率预测准确率对风电场和电力系统的稳定运行都具有重要意义。风机偏航系统理论上可使得风机叶片自动适应环境风向的变化,但风向偏差角仍普遍存在。应用国电集团江西省某风电场的实测数据,分析了风向偏差角的分布特征及其对风机输出功率的影响。结果表明：风向偏差角具有显著的正态分布特征及日变化规律,当风速一定时,风向偏差角越大,则风机输出功率越小。进一步将风向偏差角引入预测模型,发现可有效提升风电功率预测的准确性,预测相关系数提升0.9%,均方根误差降低7.9%、平均绝对误差降低8.6%,表明在风电功率预测模型中,考虑风向偏差角的影响具有积极意义。     

风特性对风力发电机组输出功率的影响

为了准确研究不同类型的风速对并网风电机组输出功率的影响,建立了并网风力发电机模型和不同类型风速的模型。在不同类型风速的扰动下,对异步风电机输出功率的波动进行了仿真分析;针对引起功率振荡最严重的阵风,进行了不同频率的阵风扰动下风电机组功率振荡的比较,对阵风扰动下风电机组间的相互影响进行了仿真分析。结果表明,在相同幅值的扰动下,阵风引起的风电机组功率振荡最严重,机组功率振荡情况与阵风扰动的频率有关,单台机组在阵风扰动下产生的振荡对其他机组也会产生一定的影响。     

一种基于大气稳定度的风资源评估方法

在风资源评估过程中,平均风速、风切变指数、风功率密度等是必须测量的特性参数,这些参数的测量均受地形地貌、大气稳定度、测风时间、测风设备的影响。在目前的风资源评估中,大气稳定度的影响基本都被忽略,因此,影响了风资源评估的准确性,甚至会带来选址的决策性失误。文章研究了大气稳定度对风资源特性的影响,并以美国某地4年的测风数据为例,研究大气稳定度对风切变指数,风能玫瑰图,风功率密度等的影响,建立了考虑大气稳定度的轮毂高度风速外推模型,解决了目前风资源评估中外推轮毂高度风速时由于使用整个风电场的平均风切变指数而带来风资源评估误差的问题。算例结果表明,该模型结构简单,外推结果精度高,具有较强的工程实用价值。     

扭曲叶片对小型对转风轮机性能影响的研究

与单叶轮风轮机相比,对转双叶轮风轮机具有更高的风能利用率,文章在直叶片对转风轮机试验研究的基础上,采用数值模拟的方法研究了扭曲叶片对风轮机气动性能的影响规律。计算结果表明,扭曲叶片能在一定程度上提高对转风轮机的性能。当叶轮采用扭曲叶片时,通过模拟扭转角、叶尖速比和来流风速对风轮机输出功率的影响,优化出了进行后续试验研究的前级叶轮设计参数:扭转角θ为15°、叶尖速比λ为0.5。     

基于运行数据的风力发电机组功率特性分析

针对实际1．5MW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。     

浅析水平轴风力机叶片设计叶尖速比的选择

设计叶尖速比是风力机叶片设计中需要考虑的重要因素,文中分析了叶尖速比对叶片的弦长、载荷、气动性能、整机的功率和发电量等的影响,讨论了设计叶尖速比的选择。并分析得出增大设计叶尖速比,能够减小叶片弦长、载荷、成本,提高气动性能,但会使机组发电量有所下降的结论。     

风力发电机大风限速保护方法的研究

小型风力发电机面临的最大难题是其可靠性问题,即大风时的限速保护问题.从能量守恒的角度分析了利用风轮与发电机的功率匹配特性实现风力发电机限速保护的可行性.另外,设计了2台风轮与发电机具有不同匹配特性的300 W/26 V风力发电机,为了使其具有可比性,使用了同样型号的发电机.通过实验测试了风轮的机械输出特性、发电机在输出电压不同时的功率特性和整机的功率输出,实验结果表明,风速12 m/s以下时2台风力机输出功率基本相同,风速12 m/s以上时其中1台随着风速的增加功率不断增加,而另外1台随着风速的增加输出功率不再上升,甚至有点下降,与大风机功率特性相似.     

风能利用和研究综述

近年来,由于各国对新能源的普遍关注,风力发电发展迅速.本文在综合相关资料的基础上,总结了世界风能资源及各国风电发展的现状,提出了风电发展中的一系列技术问题和研究方向,并展望风力发电的前景.     

风电机组低电压穿越能力测试中的风机故障

近年来,我国风力发电装机容量不断增长,大规模风电并网对电网的影响日益受到重视。低电压穿越能力是风电机组并网特性的重要考核指标之一,该文详细分析了目前风电机组低电压穿越能力测试所依据的标准,就标准中对风电场及风电机组低电压穿越性能的具体要求进行了分项阐述,在此基础上总结了已开展的现场低电压穿越测试中风机发生的种种故障及其原因,证明了同样机型的风电机组测试性能存在差异,而且现场试验证实了风机零部件故障也成为影响风机低电压穿越性能重要因素。     

IEC标准在风机实际功率曲线测定中的应用

IEC标准在风机功率曲线测定中常被采用,然而实际运营的风电场由于现场条件复杂,各种条件很难达到IEC的标准。为了研究IEC标准在实际风场中的应用情况,按IEC标准方法测定达坂城某风电场中风机的实际功率曲线,并对一些程序进行了适当的简化。经实际测定按照IEC标准测定的实际功率曲线与理论功率曲线比较接近。可见,IEC标准应用于测定风电场实际功率曲线是可行的。     

碳纤维复合材料在风力发电机叶片中的应用

为了降低风电单位成本,风机功率不断提高,随之叶片长度也不断增加,使碳纤维在风电叶片中的应用成为必然。介绍了碳纤维在风电叶片上应用的优势和不足,以及解决的技术途径。     

双风力机风向变化时尾流及阵列数值研究

为有效利用风力资源和土地资源,使风力机间的尾流影响降到最低,采用Fluent 6.3软件,对不同排列情况下固定距离的两台风力机进行了数值模拟,通过比较单机风力机及不同角度布置下两台风力机的输出功率和流场分布,对风力机间相互影响造成的功率损失进行了分析.结果表明：运行中的风力机相互之间存在尾流互扰现象,导致下风向风力机功率损失;串列布置时,下风向风力机叶轮对上风向转子的发散状尾流具有收敛作用,由于受其尾流影响,功率明显降低;随着风向发生变化,下风向风力机移出上风向风力机转子尾流阴影,其功率逐渐增加,所以机组间距离须与当地盛行风向变化范围成正比.     

我国风电整机生产基地发展近况

虽然产能有所过剩,但由于地方政府采取了以资源换税收的政策,仍使得整机生产基地的数量在不断增加。本文对我国整机生产基地的近期情况做了简单介绍,并对未来整机生产基地的发展方向做了调研与分析。     

金紫山风电场风机基础沉降观测与资料分析

结合金紫山风电场工程,介绍了金紫山风电场风机基础监测具体方法、监测时间和密度及监测数据分析。分析结果表明：风机基础在最初时期,由于风机基础本身自重、回填土重量、风机塔筒及风机机舱垂直荷载,呈现出下沉状态。沉降经过一段时间后,下降趋向稳定,风机基础沉降主要与主风向呈有规律变化,与主风同向的监测点上升,与主风反向的监测点下沉。