基于性能可靠性的风电机组功率曲线评定新方法

针对在实际风电机组验收过程中基于功率曲线的考核评估非常困难的问题,利用中央监控系统的机组运行数据,进行了运行功率曲线的测量,并基于性能可靠性理论,根据制造商承诺功率曲线性能,构建了基于性能可靠度的功率曲线评估方法.利用该方法对北方某风电场5台机组的功率曲线进行了评估.结果表明:5台机组中,6号机组的可靠性最高,4号机组的可靠性最差;该方法评估准确、简单实用,为工程中功率曲线的评价提供了参考.     

风电机组功率曲线建模方法对比研究

风电机组功率曲线是风电机组重要的性能指标,表征了机组的实际运行状态。准确的实测风电功率曲线可以为风电机组性能评估、风电功率曲线监测、风电功率预测、风电场数值建模等工作提供重要的参考依据。但采用耗时的功率曲线建模方法会花费大量的建模时间,从而影响建模效率。文章从功率曲线建模的数据筛选和功率曲线拟合入手,选取耗时较短的二维核密度估计模型筛选风速功率散点集中区域内的正常运行数据,并选用5种功率曲线拟合方法对正常风速功率数据进行拟合。5种模型的建模精度和建模效率对比分析表明,多项式拟合方法原理简单,拟合速度最快,且拟合精度较高,比较适用于实际功率曲线的建模工作。     

风电机组实际运行功率曲线影响因素分析

本文对风电机组在运行过程中形成的实际运行功率曲线的主要影响因素进行分析,如:气象和环境条件、风电机组排列、对风偏差、机型、统计方法及采样修正等,从而阐述了标准功率曲线(合同功率曲线)与实际运行功率曲线产生偏差的原因,以此消除从业人员在风电机组功率特性曲线的认知方面存在的诸多误解,从而减少在风电场运营和质保交机时可能产生的不必要的纠纷。     

平均风速时距取值对风电场出力计算的影响

针对风电场平均风速的时距取值与风电机组出力对风速的实际响应时间不匹配的问题,基于风机功率曲线、风电场风速测量及风电机组出力特性,分析了风电场测风频率与风机出力特性的匹配程度及不同的平均风速时距取值对风电场出力计算结果的影响,提出了平均风速时距合理取值的建议。     

基于实测数据的风机冰冻折减系数计算方法研究

随着风电场开发规模在寒冷气候地区的不断扩大,风电机组叶片结冰问题日益突出。我国云贵高原地区冬季冰冻影响的时间长达两个月,所造成的风电机组发电量损失很严重,有必要对风电机组受冰冻影响所损失的电量进行精细化评估。文章建立了一套标准的冰冻折减系数分析方法,包括SCADA数据和测风塔数据在时间序列上的对齐、数据的标准化处理、功率曲线的拟合以及冰冻折减系数的计算,并对该计算方法进行了程序化实现。选取了贵州某风电场作为计算实例,计算得到了该风电场2012年6月至2013年6月的冰冻折减系数,为低温冰冻地区风电场的开发提供了评估依据。     

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。     

基于离散度分析的风电机组功率曲线绘制方法研究

基于IEC 61400-12-1国际标准提出一种基于概率和离散度的数据处理法。该方法依据风速-功率数据对在坐标系内的分布状态,采用完全纵向滤波和分段滤波对运行数据中的异常点进行去除,保留更为符合机组实际出力特性的数据主带,从而使绘制出的功率曲线更为精确。该方法可克服以往人工去除异常点费时费力,标准不统一的缺点,并以某风电场风电机组的实际运行数据为例对方法的有效性进行验证。     

基于机组来流等效风速计算的风电机组功率曲线修正

风电场功率曲线为工程中常用来描述机舱风速和输出功率之间关系的曲线,与厂商提供的理论功率曲线存在一定的差异。文中根据机舱测风仪的测风误差,提出了一种利用风电机组运行参数来反向迭代计算来流等效风速,拟合其与机舱风速的函数关系,并对理论功率曲线进行修正得到的机舱风速-功率曲线的方法。通过某电站的运行数据来推导来流风速,拟合来流风速与机舱风速间关系,并修正原功率曲线得到机舱风速-功率实际运行曲线,再将得到的机组功率指令来指导机组发电,从而降低机舱风速与来流等效风速存在偏差的影响,提高风电机组的发电效率。     

考虑风电机组运行健康状态的风电场优化调度方法

当前风电场功率控制过程中多关注风电机组的发电能力,很少区别对待健康机组和带病机组。对此,以风电机组运行参数为评估指标,计算各指标劣化度,并以综合劣化度为风电机组健康状况的总体评判指标,再结合风电机组启停状态及功率控制要求建立风电场的多目标调度模型。采用混合编码遗传算法优化该模型,获得风电机组启停组合和目标功率值。仿真结果表明,该方法优化了风电机组启停计划,改善了风电机组的整体健康程度,提高了风电场有功输出的可靠性和稳定性,为功率调度过程提供了依据。     

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。     

风电场一次调频控制方法及试验研究

目前大量并网的风电机组按最大功率跟踪曲线运行,其功率不能响应电网频率的变化,不具备一次调频功能,这将严重影响电网的安全稳定运行。在分析风电场运行状况基础上,提出在现有风电场机组中加入虚拟惯性控制策略,以提高风电机组输出功率快速响应电网频率变化的能力;通过在风电场集中引入下垂控制策略,获得风电场一次调频总功率,再经过风电场能量管理平台分发给各台风电机组,实现风电场一次调频功能。现场试验结果表明,风电场机组能够像常规发电机组一样进行电网一次调频,其一次调频响应有功功率的速度优于水电机组指标规定的要求。     

一种提高风电机组调度可靠性的风电场功率控制策略

以提高风电机组调度可靠性为目标,提出一种考虑风电机组运行健康度的风电场功率优化调度策略。首先提出一种基于风电场数据采集与监视控制系统(SCADA)监测数据的风电机组健康状态评估策略,利用综合劣化度对机组的健康状况进行总体评估,为功率调度决策过程提供辅助依据。针对风电场实际运行中对机组启停以及功率控制的要求,结合机组健康度信息,建立风电场功率调度的复合目标多步优化模型,并设计基于遗传算法的求解策略。最后通过详细的算例验证了所提策略对改善运行风电机组的整体健康程度,优化机组的启停计划、提高风电场功率控制可靠性具有良好作用。     

基于相关向量信息熵的风电机组功率曲线构建方法研究

仿真研究湍流强度、空气密度、偏航误差等风电机组功率输出特性关键影响因素与功率曲线之间的内在关联特性,建立各影响因素与功率输出特性之间的隐含关系子模型。结合风电机组运行数据,基于相关向量信息熵技术,实现风电机组运行功率曲线的构建。基于构建的功率曲线与机组实际输出特性开展年发电量对比,结果表明,基于相关向量信息熵法构建的功率曲线能够实现对风电机组出力特性的真实准确评价,评价误差不超过2%。     

基于单机功率间歇性度量指标的风场发电质量评估策略

风电场输出功率的间歇性会对大规模风电安全高效并网利用产生重要影响。本文对比分析了现有单个度量指标对全面刻画风电机组发电功率间歇性存在的不足,提出了一种双度量指标组合的风电机组功率间歇性的综合刻画量方法。在此基础上,对所有风电机组的功率间歇性度量指标序列进行互相关分析,将相关性较高的风电机组聚合在一起形成虚拟风电场;然后,对虚拟风场功率间歇性度量指标序列进行数据驱动建模预报,根据预报结果设置两个度量指标权重,给出可以综合评价未来一段时间虚拟风电场出力质量的系数。实际算例分析表明了上述方法的应用可行性,对风场安全并网和合理弃风具有一定的辅助决策支持作用。     

边界层气象对风电机组功率特性的影响研究

边界层气象因素对运行过程中的风电机组性能和表现具有重要影响。文章利用激光雷达设备对某大型风电场开展了气象观测,针对不同湍流、风切变、日变化和降雨情况下风电机组的功率特性进行了研究。研究结果表明:高湍流在切入风速和额定风速左右会提升或降低机组的功率曲线,并增大输出功率的离散性;高切变在切入风速和额定风速左右均会提升机组的功率曲线,并减小输出功率的离散性;边界层的湍流和风切变等气象要素存在显著的日变化规律,并影响风电机组的功率曲线和输出功率的离散性,表现出日夜不同;降雨天气与非降雨天气相比,总体上提升了机组的功率曲线,并增大了输出功率的离散性。文章的研究结果可为风电项目评估发电量、风电场功率预报等工作提供参考。     

基于EMD-RVM的风电场机组分组功率预测

通过识别不同风电机组的相似性将风电场内各机组区分为不同的机组群,对每组机群分别建立功率预测模型,既提高了计算效率,又改善了大型风电场短期功率预测精度,较好解决了风电波动性和间歇性对电力系统安全运行的影响.提出了一种基于戴维森堡丁指数与聚类算法的风电场机组分组功率预测方法,以实际测量风速,测量功率以及两者的组合作为机组分...     

基于输出功率波动性的风电机组性能分析方法

输出功率特性是反映风电机组性能的主要指标之一,利用中央监控系统记录的运行数据,提出了3种不同的基于输出功率波动性机组性能分析方法。针对不同型号的机组,在测量机组动态功率曲线的基础上,构建基于功率曲线变异的输出性能分析模型;针对单台机组提出了基于风速和功率方差系数相关性的性能分析模型;针对单台机组运行在不同风速下,提出了基于分段风速的输出性能的分析方法。最后,以2个风电场的机组8个月的运行数据,对提出的机组分析性能方法进行验证,结果表明,文章提出的方法能够有效的分析风电机组的性能。     

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。     

半直驱永磁式海上风电机组的发展

<正>0引言半直驱永磁式全功率变流风电机组是由变桨距风轮驱动中速齿轮箱,再由齿轮箱驱动中速永磁发电机发电,通过全功率变流器向电网馈电的风电机组。目前,这种风电机组在陆上风电场和海上风电场都有应用。陆上风电场应用的主要是5 MW以下功率的半直驱永磁式全功率风电机组,海上风电场应用的主要是5 MW及以上功率     

风电场能量管理系统的设计与实现分析

本文采用合理有效的功率控制策略,设计了风电场能量管理系统,对风电场的有功功率和无功功率进行控制。通过阐述风电场中风电机组的工作原理,提出了风电场能量管理系统的设计方案,并分析了系统的控制效果。实际风电场的试验结果表明,该风电场能量管理系统可以实现风电场输出功率的快速、准确控制。