计及新能源风电波动性的配电网损耗计算研究

为提高含风电并网的配电网损耗计算的精确度及时效性,在分析风电功率特性及其对配电网损耗影响的基础上,建立了基于改进随机森林法的配电网损耗计算数学模型,由系统运行数据获得与损耗相关的电气特征量,对于风电波动程度的评估则提出了波动系数指标,再由改进随机森林法获取特征量与损耗间的复杂映射关系。建立配电网损耗计算模型,通过仿真算例的分析表明了所提方法具有的优势。     

基于PSO-DBN的风电机组齿轮箱运行状态识别

为了准确监测到风电机组齿轮箱的运行状态以实现其早期预警,提出了一种基于改进深度置信网络(Deep Belief Networks, DBN)的运行状态识别方法。首先,利用粒子群算法(Particle Swarm Optimization, PSO)优化DBN网络的结构参数,运用最优的DBN网络结构提取样本数据特征。将特征通过多维尺度分析(Multidimensional Scaling, MDS)算法映射到低维空间,在低维空间内依据欧氏距离构建齿轮箱状态指标,结合状态指标实现样本数据标签化。再采用标签化的样本数据训练极限学习机(Extreme Learning Machine, ELM)模型,识别齿轮箱的运行状态。结果表明,该方法的识别准确率达到95.61%,不仅深度挖掘到样本数据的特征信息,还通过构建状态指标为无标签的样本数据处理提供了参考。     

基于能量流的风电机组异常运行状态预警软件设计

针对当前风电机组运行异常状态检测的热点难点问题,根据SCADA数据的时序特点,设计一款基于能量流参数关系模型的风电机组运行异常预警软件。基于能量流原理,将风力发电机系统作为一个复杂系统划分为4个子系统;建立关于风电机组运行特性的输入输出参数关系模型,并结合核密度估计原理和统计学置信区间理论,提出实时计算风电机组运行状态健康指标阈值的方法;介绍软件主体框架,以及软件内部数据处理方法与数据调用的实现方法。利用某风电场的实际SCADA数据进行实例分析验证,结果显示该软件可以为风电机组运行状态维护提供更方便的途径。     

基于动态基准值的火电机组性能监测软件设计

针对传统火电机组节能管理模式存在的问题,设计基于动态基准值的火电机组性能监测软件。该软件通过建立“动态目标值”库和耗差分析模型等知识体系,对火电机组生产实时数据进行梳理、监测、统计、计算及分析,科学评价各机组能耗现状与节能潜力,找出普遍存在的共性问题,实现系统监管、科学量化、科学投入的目标。     

风电机组选型及风电场优化设计研究

随着世界各国风电机组装规模的迅速膨胀,主流风电机组机型的单机容量也在不断增大。如何更加合理的进行风电机组选型,并且有效的利用软件进行风电场优化设计,使得风机布置更加合理、上网电量更加大、投资更加节省成为了目前国内外研究人员日益重视的课题。本文首先论述了风电机组选型过程中应该注意的问题,然后在WindFarmer的基础之上,对风电场的优化设计方案进行了具体的讨论。     

风电机组轴承早期故障特征提取研究

针对风电机组滚动轴承早期故障振动信号微弱、强干扰、非平稳、非线性的特点,提出基于自适应噪声完整集成经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition with Adaptive Noise,CEEMDAN)-排列熵(Permutation Entropy,PE)-遗传算法(Genetic Algorithm, GA)的特征提取方法。方法先计算振动信号经CEEMDAN分解得到多个本征模态函数(Intrinsic Mode Function,IMF)的排列熵值和方差贡献率,剔除虚假、低贡献率分量;根据识别误差最小和特征子集数目最少两个目标,构造了适应度函数,通过GA进行特征选择选出最优特征子集。仿真分析,上述方法能够快速有效提取不同故障的振动信号特征指标,为故障模式识别问題提供良好的思路和方法。     

风电机组监测数据的动态可视化

以风力发电机为研究对象,在分析风电机组的结构、故障特点以及监测方式的基础上,实现了风电机组监测数据的动态可视化。本仿真系统是在Windows XP操作系统下以Visual C++6.0为开发工具进行研发,通过网络传输获取机组实时数据,利用OpenGL进行机组实体建模,采用显示列表与双缓存技术实现了机组模型的动态显示。系统具有良好的实时性、交互性,为进一步研究风力发电机的三维可视化状态监测奠定了基础。     

风电机组变桨距模糊遗传控制算法研究

为提高额定风速以上风力发电机组发电机转速和输出功率的稳定性,基于风电机组的运行特性,建立了风电机组变桨距控制仿真模型;针对遗传算法收敛速度慢的缺点,采用模糊遗传算法对PID控制器参数进行整定。仿真结果表明,基于模糊遗传的控制器不仅提高了遗传算法的收敛速度,且在动态性能及系统稳定性方面均优于遗传算法控制器。     

风电机组功率曲线建模方法对比研究

风电机组功率曲线表征了风机的实际运行状态,可以为风电机组故障诊断、功率预测等工作提供依据.而风电机组的标准功率曲线一般是由制造商在特定的测试环境下给出的,与实际运行曲线之间往往存在较大差异.为此研究了四种功率曲线拟合方法,并以多项式拟合法为基础展开,介绍了局部加权多项式拟合法,并说明了其相较于多项式拟合的优点.此外还介...     

含同步风电机组的电力系统潮流算法研究

在研究了直驱式风力发电机组原理和结构的基础上,提出了一种含直驱式永磁同步发电机组的电力系统潮流算法,该算法准确地反映了直驱式永磁同步风力发电机组的特性,计算时无需修正雅可比矩阵.算例分析表明:这种含直驱永磁同步发电机组的电力系统潮流算法,处理简单,易于实现,收敛速度快,可用于风电场对电力系统影响的稳态分析中.     

风电机组跨域安全访问技术研究

为提高风电机组远程访问的安全性,基于风电机组常用的监控与数据采集系统,提出风电机组的跨域安全访问技术。该技术基于MD-RBAC模型实现各种有效性约束的访问控制函数,在此基础上设计跨域安全访问管理机制,采用DevFx实现基于B/S结构的跨域远程访问系统。     

风电机组电动变桨距控制系统的优化研究

由于风速的随机性、不稳定性及气动效应的影响,使得风力发电机组变桨距控制系统具有非线性、参数时变性、强耦合等特点,难于实现高精度控制,导致风电机组输出电能质量较差。为了改善系统在恒功率输出运行区域内的动态性能,分析了风电机组变桨距控制系统的现状,建立了整个风电机组模型,提出了优化的变桨距控制策略,并设计了基于模糊控制的变桨距控制器。仿真结果表明,独立变桨距控制技术的控制效果比统一变桨距好,实现了风力机各叶片的优化独立变桨距控制,优化了风力发电系统在超过额定风速时的恒功率控制,具有抗干扰能力强、控制精度高的特点。     

垂直轴风电机组数据采集系统的研究与设计

针对机组工作性能评估与现场运行参数测试的实际应用需求,分析研究了机组的基本测试特性内容及其数据采集原理。为了避免传统人工测试方式存在的传感器布线复杂、劳动强度高、数据精度分散性大、安全性差等不足,设计了一套基于Lab VIEW和Wi Fi无线通信技术的垂直轴风力发电机组测试数据采集系统。系统将数据采集前端采集到的数据经TCP/IP协议传送至上位机,上位机采用图形化编程语言模块化开发,实现对机组测试数据的智能化采集和处理,并有利于功能的进一步拓展。试验结果验证了该数据采集系统设计的正确及有效性。     

风电—抽水蓄能机组联合调度研究

基于风电场并网系统的调度运行情况,考虑提高风电场输出的电能质量和系统经济效益,建立了风电和抽水蓄能机组联合运行系统的高斯模型、经济效益模型,提出了一种基于模拟植物生长的多目标进化优化算法的风电-抽水蓄能机组联合优化调度方案。仿真结果表明,该方案与单目标优化方案相比,能够提高和改善风电场输出的电能质量和输出功率的平滑度,提高系统的经济效益和运行稳定性。     

计及光伏及风电并网的电力系统短期负荷预测

为提升光伏、风电等分布式能源大量接入电网后短期电力负荷的预测精度,促进电网消纳能力提升,本文对光伏出力及短期用电负荷采用小波——径向基函数(RBF)神经网络预测方法;对风力发电首先利用总体平均经验模态分解(EEMD)方法对其功率数据分解,再采用BP神经网络、RBF神经网络、小波神经网络、ELMAN神经网络四种神经网络预测方法进行预测,并用粒子群算法(PSO)和灰色关联度(GRA)修正。最后,利用等效负荷的概念,分析光伏、风力发电并网对于短期电力负荷预测的影响,并将三种模型有效结合,得到了考虑光伏及风力发电并网的电力系统短期负荷预测的等效负荷预测模型。实例分析表明,本文所提方法相较于其他方法在该预测项目上具有相对更高的预测精度。     

论述PLC的风电机组控制系统设计

由于风力发电机基本上都是在自然环境比较恶劣的以及没有人看守的前提下运行的,所以,对于风力发电机的控制具有比较高的要求。通过合理的对机组的控制特征以及要求进行分析,对于开关信号而言,其包括了控制系统所处理的输出和输入信号,为此,采用PLC的风电机组有利于风电机组控制系统的要求。     

并网型风电机组可靠性设计

介绍了并网型风电机组可靠性指标及其评估方法,及并网型风电机组的运行情况;根据并网型风电机组可靠性串联模型,对并网型风电机组进行可靠性设计,找出其薄弱环节,提高其可靠性,达到提高可利用率和年发电量的目的.     

对风电机组故障诊断方法的探讨

风电机故障在影响风电机组使用性能的同时,还会对电力生产和供应造成不同程度的损耗,为了提高风电机组的工作效率,就必须对风电机组故障诊断进行统计分析,总结出行之有效的维修策略。本文采用风电机数据模拟的方法,对常见的齿轮故障进行在线监测和诊断,并且提出了一些实用的故障解决措施,为同类型的风电机组研究提供理论依据。