基于风电场出力波动全概率模型的风电波动经济性评估

针对风电出力的随机性和波动性给电网运营带来的影响,基于风电场发电容量模型,对不同出力水平下的风电场出力波动进行了建模分析,建立了风电场出力波动全概率模型,并考虑系统在常规调节和极端调节情形下的出力波动对电网经济性的影响,结合风电场出力波动全概率模型,提出了考虑风电场出力波动的风电波动经济性评估方法。实例应用结果表明,风电场不同出力水平下风电波动特性存在差异,其对电网的经济性的影响有显著区别。     

西北地区风电功率波动特性概率密度及波动统计

为了准确描述西北地区风电功率波动特性的概率密度分布及波动变化,在对西北地区风电功率数据分钟级分量进行分布拟合统计后,得出特殊t（t location-scale）分布可以描述西北地区风电功率波动特性的概率分布。将西北地区风电功率数据划分为幅值差波动和斜率波动,因CLARANS算法常用在大数据聚类划分上,故利用CLARANS算法对幅值差波动和斜率波动进行聚类划分。聚类划分后经统计表明：西北地区风电功率数据的幅值差波动具有明显的季节性特征,在6—8月最为明显;斜率波动有较为明显的空间特征,随着空间尺度的增大,缓慢波动的风力发电量占比均值由0.356降至0.267,快速波动的电量占比均值由0.183升至0.35。     

大通站枯水流量特征及概率拟合分析

以大通水文站为代表站,选取1950~2012年共63年的逐日流量资料,分析了最近60多年来长江中下游地区枯水流量的特征。用P-Ⅲ型曲线、广义极值分布模型(GEV)和广义帕累托分布模型(GPD)分别拟合汛期和非汛期的日流量极小值,通过柯尔莫哥洛夫检验(K-S检验)、概率点据相关系数检验(PPCC检验)及均方误差三种方法,检验分布模型的拟合精度。结果表明,长江中下游汛期低流量事件增多、强度增大,非汛期低流量事件减少、强度减弱。三种模型对大通站汛期和非汛期的枯水流量都有较好的拟合精度,但以P-Ⅲ分布模型模拟更优。用P-Ⅲ分布模型模拟的历史低流量事件显示,汛期最强的枯水流量强度达到68年一遇,非汛期最强的低流量事件强度达到38年一遇。在汛期,长江中下游防汛的同时,也要注意防旱。     

逐时风速概率分布研究

风速概率分布及其参数是体现风能资源统计特性的最重要指标之一。以山东省4个风电场测风塔和气象站测风年的逐时风速为样本,采用正态分布、指数分布、威布尔分布、伽马分布和Logistics分布对逐时风速概率分布进行研究,以Akaike信息准则判断概率分布的适用性。研究结果表明,威布尔分布、伽马分布和Logistics分布能更好的拟合小时风速的实际情况。     

小型风力发电机组的动态设计与计算

对小型风力发电系统的振动频率采用解析法计算和有限元动态计算,得到塔架和叶片的固有频率的理论计算值、并用动态信号分析仪FOCUSⅡ进行了验证。根据机组的运行激励,分析了塔架和叶片的共振特性,找出它们结构上的薄弱环节,进而对结构进行动力修改方案的探讨。     

浮式风机水池模型试验与仿真对比分析

为研究浮式风机动力特性以及验证数值仿真的准确性,以中国海装半潜型浮式风机参数为基础,阐述水池模型试验过程和环境工况,重点对试验与数值仿真结果进行对比分析。结果表明,采用推力相似和弗劳德数相似的水池试验方法可以满足验证浮式风机仿真模型的准确性。半潜型浮式风机低频运动响应明显,气动阻尼对共振响应可以起到抑制作用,横荡运动与横摇运动方向上具有较强的耦合现象。塔筒载荷能量主要位于低频段、波频段和风轮1P频率处,其中低频区主要受风载荷控制,波频区主要受波浪控制。     

多场景概率机组组合在含风电系统中的备用协调优化

备用配置是系统抵御风险、提高运行可靠性的重要手段,也是系统运行安全与经济协调决策的问题。提出了基于状态转移的概率机组组合方法,该方法将风电的运行场景离散化,通过对风电预测误差进行概率表达,并在时间尺度上考虑状态的转移矩阵组成多场景的方法,以场景发生的概率协调系统在场景下的调度决策,并以实时校正备用作为正常和误差场景之间机组的调整限制。通过安全与经济的协调,能够自动为风电出力的波动配置适宜的备用,且模型中考虑了网络安全约束对机组组合和备用决策的影响。最后对含风电系统进行了实例仿真分析,结果表明模型的有效性和可行性,对风电的调度和规划具有指导意义。     

Seismic Design of Offshore Wind Turbine Withstands Great East Japan Earthquake and Tsunami

Japan＇s first open sea offshore wind farm, Kamisu offshore windfarm Phase l, was stricken by an earthquake of intensity 6 on the Japanese seismic scale and a five-meter-high tsunami during the Great East Japan Earthquake on March 11,2011. The wind farm resumed operation on March 14 after checks revealed no damage to the system, even though the wind farm was temporarily forced to stop due to the grid failure caused by the earthquake. Wind turbines require a precise seismic design especially in an earthquake-prone country such as Japan. Wind power Kamisu Phase 2 was built one year after the earthquake based on the experience of Kamisu Phase 1. This paper presents the seismic design of offshore wind turbines and the situation during the earthquake and tsunami.     

风电弃风电量的计算方法与模型

在深入分析影响风电弃风因素的基础上,从调度运行层面上提出了基于逐小时电力平衡的计算方法。综合考虑火电、水电和风电的发电技术特性,电力和热力平衡、以及输电容量等约束,以系统运行成本最低为目标,建立了弃风电量的计算模型。以我国某风电大省为实际算例,计算2011年该省在接入不同风电容量下的弃风电量比例,验证了文中提出的计算方法和模型的优越性。     

Hazard Model Reliability Analysis Based on a Wind Generator Condition Monitoring System

This paper presents an application of the hazard model reliability analysis on wind generators, based on a condition monitoring system. The hazard model techniques are most widely used in the statistical analysis of the electric machine＇s lifetime data. The model can be utilized to perform appropriate maintenance decision-making based on the evaluation of the mean time to failures that occur on the wind generators due to high temperatures. The knowledge of the condition monitoring system is used to estimate the hazard failure, and survival rates, which allows the preventive maintenance approach to be performed accurately. A case study is presented to demonstrate the adequacy of the proposed method based on the condition monitoring data for two wind turbines. Such data are representative in the generator temperatures with respect to the expended operating hours of the selected wind turbines. In this context, the influence of the generator temperatures on the lifetime of the generators can be determined. The results of the study can be used to develop the predetermined maintenance program, which significantly reduces the maintenance and operation costs.