基于SCADA运行数据的风电机组发电性能劣化监测研究

风电机组的发电效率和发电性能对风电场的运行水平和经济效益有重要影响。文章采用风电机组SCADA运行数据对机组发电性能劣化进行监测。首先,采用偏最小二乘方法确定对风电机组发电功率有密切影响的多个变量;然后,采用高斯过程回归方法建立反映机组发电性能的功率曲线模型,有效提高建模精度;在监测阶段,引入指数加权移动平均值控制图(EWMA)分析功率曲线模型的功率预测残差,及时准确地发出风电机组发电性能劣化预警;最后,以某风电机组叶轮转速传感器故障导致的发电性能劣化实例,验证了该方法的有效性。     

交流励磁变速恒频风力发电机的最优功率控制

研究了参考有功功率和参考无功功率的确定原则和优化计算,进而探讨了发电机的功率解耦控制原理,给出了完整的交流励磁变速恒频风力发电机最优功率控制策略。仿真研究表明,基于参考功率优化计算和矢量控制技术的最优功率控制,可以有效地追踪最大风能,降低发电机损耗,提高风电机组的运行效率和性能。     

新型混合粒子群算法在电力系统最优潮流计算中的应用

根据风速的概率分布函数和给定风速下风机的输出功率,求出风电机组的有功功率分布函数,然后对含有异步风力发电机的节点采用无功-电压模型进行潮流分析,以电力系统中的发电机容量、支路功率和静态安全电压为约束条件,建立起常规机组发电成本和风电机组惩罚成本的目标函数,提出一种新型混合粒子群算法,并结合IEEE39节点系统进行仿真,通过与传统粒子群算法进行对比,验证新算法的优越性及模型准确性。     

基于PSCAD的并网型风机建模及仿真

建立了包含风速模型、风力机模型、发电机模型和控制系统模型的风力发电机组的整体动态数学模型;应用PSCAD软件,以建立的数学模型为基础搭建了变速恒频风电机组仿真算例;并以短路故障和渐变风干扰为例,对由一台单机容量为2 MW变速恒频风电机组并网后的运行特性进行了仿真研究.仿真结果表明了变速恒频风电机组良好的运行特性及影响该机型风机稳定的因素.     

基于数据驱动的风电机组状态评估方法研究

为了延长风电机组平稳运行时长和减少故障停机次数,文章基于有监督主成分分析(SPCA)的Hotelling-T~2和Q统计量控制图,提出了一种风电机组状态监测与评估方法。首先,根据风电机组SCADA历史数据提取正常状态数据。然后,训练集成学习模型拟合主要状态变量,采用贝叶斯优化算法优化其中的超参数。最后,在移动时间窗内利用SPCA方法将监测数据分解到主成分空间与残差空间,计算真实数据与参考状态数据的Hotelling-T~2和Q统计量,并同时求取两种统计量的斯皮尔曼系数,通过划定阈值对机组进行状态评估。将该方法用于某风电场1.5 MW级风电机组,结果表明,该方法能够有效地对机组当前状态进行监测并识别出功率输出故障。     

考虑LVRT的双馈风电机组对电网频率的影响分析

为研究具备低电压穿越(LVRT)性能的双馈感应风力发电机(DFIG)对系统频率稳定性的影响,首先利用转子运动方程和等效导纳模型对故障穿越期间和故障恢复期间系统频率与风机馈入系统的有功功率之间的关系进行理论推导,建立含双馈风电机组的电网频率响应解析模型,在此基础上分析了低电压穿越特性对系统频率稳定性的影响;然后基于PSC...     

大型风电机组功率曲线的分析与修正

讨论了风电机组不同情况下的功率曲线定义,分析了功率曲线绘制过程中的风速处理方法,可以适用于绘制风力发电机组静、动态功率曲线;讨论了影响机组功率曲线的各种因素,并给出了影响因子,使得根据功率曲线进行风场发电量的计算可以取得更可靠的结果。     

基于激光雷达测风仪的风电机组功率曲线测试方法研究

风力发电机组的功率特性曲线是衡量风力发电机组发电能力的最佳技术指标.按照IEC 61400-12-1《风电机组功率特性测试》标准,风力发电机组功率曲线测试需要在被测风机主风向安装测风塔.这为功率曲线测试带来一定的不便.雷达测风仪是利用激光反射原理进行风速风向测量的设备.本文就如何使用激光雷达测风仪测试功率曲线,并对测试结果做出了探讨.     

基于分段支持向量机的风电机组理论功率计算研究

结合风电机组功率曲线特性与支持向量机学习方法,建立基于分段支持向量机的风电机组理论功率计算模型。研究结果表明,该模型计算精度无论是在单机理论功率计算还是全场理论功率计算方面都要高于目前已有方法。在得到高精度理论功率的基础上,提出一个新的机组性能评价指标——出力可提高系数,该指标能够科学地反映机组设备的运行状态与质量,可为实现风场精细化管理提供依据。     

基于故障树和概率神经网络的风电机组故障诊断方法

风电机组各传动设备之间耦合性强,故障发生的原因复杂、多样,使用单一的故障诊断方法受自身的局限性影响,诊断效果不太理想。针对这一问题,通过分析风力发电机组转速故障数据及其影响因素,以风力发电机转速超限故障为例,提出一种基于故障树和概率神经网络的风电机组发电机转速超限故障智能诊断方法。首先,给出多层故障树构建方法,使用故障树分析法得到故障模式。然后,根据故障树节点关系规则和故障模式,提取风力发电机运行数据的特征值,建立概率神经网络的故障诊断模型,根据实际运行故障样本训练网络,将训练后的网络用于故障诊断。现场实验表明,基于故障树和概率神经网络算法对于风力发电机转速故障诊断准确率显著。     

大型风电机组轴承

<正>一引言与其他重工业一样,轴承广泛应用于风电产业,并且是组成风电机组大部分部件的重要零件,轴承的范围涉及从叶片、主轴和偏航所用的轴承到齿轮箱和发电机中所用的更小的高速轴承。总体来     

Monitoring wind turbine gearboxes

Concerns amongst wind turbine (WT) operators about gearbox reliability arise from complex repair procedures, high replacement costs and long downtimes leading to revenue losses. Therefore, reliable monitoring for the detection, diagnosis and prediction of such faults are of great concerns to the wind industry. Monitoring of WT gearboxes has gained importance as WTs become larger and move to more inaccessible locations. This paper summarizes typical WT gearbox failure modes and reviews supervisory control and data acquisition (SCADA) and condition monitoring system (CMS) approaches for monitoring them. It then presents two up‐to‐date monitoring case studies, from different manufacturers and types of WT, using SCADA and CMS signals. The first case study, applied to SCADA data, starts from basic laws of physics applied to the gearbox to derive robust relationships between temperature, efficiency, rotational speed and power output. The case study then applies an analysis, based on these simple principles, to working WTs using SCADA oil temperature rises to predict gearbox failure. The second case study focuses on CMS data and derives diagnostic information from gearbox vibration amplitudes and oil debris particle counts against energy production from working WTs. The results from the two case studies show how detection, diagnosis and prediction of incipient gearbox failures can be carried out using SCADA and CMS signals for monitoring although each technique has its particular strengths. It is proposed that in the future, the wind industry should consider integrating WT SCADA and CMS data to detect, diagnose and predict gearbox failures.Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Ltd.     

浅谈当前兆瓦级风力机叶片

世界风电机组技术发展的趋势是兆瓦级大功率,作为兆瓦级风力机核心部件的叶片是如何制造的?又有些什么特性呢?其发展趋势是什么?等等,本文就此做一概括介绍,供读者参考.     

基于风机状态细分的风机运营可靠性考核算法

针对风电运营中对风机可靠性考核的多样性需求与国内对风机运营可靠性考核方式单一的现状,在综合考虑了所有影响风力发电因素的基础上,设计出了基于风机状态最小粒度划分的风机运营可靠性考核算法。算法与风机模型解耦,可根据不同需求精确合理地定制不同计算指标,满足了风电运营中对可利用率计算的多样性需求,其作为南瑞继保PCS9700风电监控系统的关键搭载功能,在风电监控和风电集控领域得到应用和推广。     

风电场风电机组的接地设计

较系统地介绍了风电场风电机组对接地电阻的要求、接地设计思路及方法,并提供实际工程中接地网布置图实例作为参考。     

浓缩风能型风力发电机

一产品特点浓缩风能型风力发电机是内蒙古农业大学新能源技术研究所研制开发的实用新型专利(专利号:ZL94244155.9)产品。该机将稀薄的风能经浓缩风能装置加速、整流和均匀化后驱动叶轮旋转发电,从而提高了风能的能流密度,改善了风能的不稳定性,提高了风能品位。与普通型风力发电机相比,本专利产品具有以下特点:     

Open loop wind turbine emulator

A new wind turbine emulator (WTE) is presented, which is able to simulate the turbine power curves without using a closed loop control system. The state of the art emulators use DC or AC motors, closed loop controlled by processors with the turbine power curves recorded. The presented emulator has a DC voltage source, a power resistor and a DC motor with independent excitation. The motor power curve has a shape similar to a wind turbine power curve for a given wind speed; the wind speed variations can be emulated by the variations of the DC voltage source. The open loop emulator is completely different and new, because it works in open loop and does not require the presence of a processor.The following elements are included: the theoretical foundations of the emulator, the emulator power curves adjustment procedure to simulate a commercial wind turbine and the experimental tests.