兆瓦级风力发电机在兰州研制成功

我国首台MW级变速恒频双馈异步风力发电机及其控制装置研制成功，填补了该领域国内空白。这次研制成功的变速恒频双馈异步风力发电机是国家“863”项目“MW级变速恒频双馈异步发电系统”中的核心部件。首台MW级风力发电机及其控制装置是兰州电机有限公司分别和沈阳工业大学和清华大学联合研制的，     

兆瓦级H型垂直轴风力发电机气动设计方案的数值模拟研究

为解决兆瓦级H型垂直轴风力发电机气动设计过程中实验和数值模拟方面耗费巨大的问题,基于升力线模拟方法完成了兆瓦级H型垂直轴风力发电机的气动设计,并利用该方法研究不同垂直轴风力机翼型设计方案对整机气动性能的影响,研究结果表明:基元翼型选用NACA0015和NACA0018对称翼型能够获得更高的风能利用率;整机叶片造型方案中,前掠翼型性能优于直叶片,前掠翼型方案的最大风能利用率随掠角增大而小幅上升,完整旋转周期内的风能利用率则随掠角增加先增大后减小,且在掠角3°时可取到整体最大风能利用率;后掠翼型性能差于直叶片,风能利用系数随掠角增大而减小;前掠与后掠组合翼型方案性能稍好于直叶片,但不如前掠叶片;不同方案之间存在性能差异的原因可能在于不同翼型的叶片分离涡在竖直方向上的旋涡脱落顺序方面存在差异,其中上部较早脱落的前掠方案有助于风能利用系数提升,下部较早脱落的后掠方案则会对风能利用系数产生负面影响。     

基于电阻应变效应的兆瓦级风力发电机运行荷载研究

针对传统风力发电机运行荷载研究方法未明确荷载与电信号之间的线性关系,导致最终的运行荷载测试结果精度不足,提出一种基于电阻应变效应的兆瓦级风力发电机运行荷载研究方法。在明确兆瓦级风力发电机整体结构的基础上,组建惠斯通电桥,测量叶片根部应变程度,获取相应弯矩,采集荷载数据;采用电阻应变片测量叶片的运行形变,并计算电阻应变效应,得到荷载与电信号之间的线性关系,完成兆瓦级风力发电机整机运行荷载测试。实验结果表明,该方法测试精度较高、稳定性较好,能够为复杂地形发电机的稳定运行提供技术支持。     

兆瓦级风力发电机组的稳定性分析

建立了风轮转子/塔架系统的运动方程,并通过对该方程进行解耦分析得到了机组的振动模态.在对兆瓦级风力发电机组的振动模态计算、分析的基础上,给出了系统固有频率的最低点;系统工作转速与系统固有频率的交汇点;塔架的半径、壁厚与系统固有频率的关系.以上研究对我国自主设计兆瓦级风力发电机组提供了一定的理论依据.     

2兆瓦级风机叶片研制成功

经过近两年的合作与开发，国内第一片2HW级风力发电机叶片试生产成功。     

大型水平轴风力发电机的典型控制策略

论述了大型水平轴风力发电机组采用的三种典型控制策略的理论依据和技术路线。     

兆瓦级风力发电机组的安全策略

从GL标准对安全系统的要求入手,提出了一套兆瓦级风力发电机组的安全策略,包括整体安全策略和安全相关的运行数据策略,并深入描述了安全链的设计。     

风力发电机轴的损坏原因及其修复

简述了HSW-250型风力发电机组运行过程中出现的零部件损坏的现象;通过现场检查和分析,掌握了发电机轴与轴承配合超差问题;指出了振动过大是发电机轴损坏的根本原因.文章讨论了对发电机轴修复的方法,认为采用低温镀铁修复工艺是适宜的.     

兆瓦风力发电机系统可靠性设计理论研究

在分析兆瓦风力发电机系统的基础上,提出了兆瓦风力发电机发电系统可靠度的基本概念及计算方法,建立了可靠度最优分配的数学模型及最优兆瓦风机发电系统可靠性设计的数学模型。     

兆瓦级风电机组轮毂的优化设计及分析

应用有限元分析软件平台ANSYS Workbench,对某兆瓦级风力发电机组的轮毂进行形状优化设计.经过3轮优化,刚性轮毂被设计成一个空心的似球体,轮毂的外形更加合理,轮毂的重量得以减轻.在减少球墨铸铁用量的同时,使轮毂的有效刚度达到最大化.验证结果表明,优化后的轮毂设计结构,完全满足静强度的设计要求.优化设计的方法简便可靠,适用于大型风电机组轮毂及其他机械部件的设计及分析.     

基于电压最大相关熵的分散式风电源规划

分散式风电源对配电网的影响与其接入位置和接入容量密切相关,合理地对分散式风电源进行规划,对配电网的安全经济运行至关重要。建立以电压质量最优和电网运行费用最小为目标的数学模型。针对系统电压会受到噪声干扰的问题,引入最大相关熵作为代价函数,削弱突变点的影响,更好地反映整体电压的情况;对于非线性多目标优化问题,选用一种新型求解算法—文化基因算法进行求解。利用IEEE33节点配电网算例系统和工程算例分别进行仿真实验,结果表明,所建模型和算法是有效的,与传统模型和算法对比是优越的,而且规划结果与实际工程相吻合。     

Demand Matching Wind Power Generation With Wide-Area Measurement and Demand-Side Management

This paper outlines the benefits of combining wide-area monitoring and control systems with demand-side management applications for more effective network utilization. Besides a general overview of these two powerful technologies in combination, a technical architecture, and economic benefit in the context of power system operation is encouraged. A case, where a wind park's feed into a neighboring system and wind power generation's non-deterministic behavior caused expensive spot market energy purchase, demonstrates the impact of the proposed wide-area measurement system with ripple control for demand-side management. This example underlines application areas for some typical network configurations with decentralized power generation or dedicated corridors to neighbored systems. It further shows the potential of the proposed load-control scheme with respect to economic, ecological, and reliable power system operation against the background of increasingly decentralized and renewable generation units     

深海风力发电技术的发展现状与前景分析

海上风电从潮间带和近海走向深海远岸将是必然趋势。现有的机组基础型式及安装技术势必不能满足新的环境要求。漂浮式基础、整体安装及自航自升式施工平台极有可能成为未来海上风力发电的主流技术。北半球中纬度附近海域在发展深海风电方面具有独特优势及迫切需求,我国需尽早进行规划和部署相关技术及产业。     

考虑大规模风电接入的电能生产边际成本分析

利用蒙特卡罗法对电能生产过程进行模拟,并在此基础上分析电能生产边际成本。模拟过程考虑了负荷的不确定性、常规机组的随机强迫停运和风电出力的随机性。算例分析结果表明,风电接入会降低电能生产边际成本,其下降程度与风电场容量以及风况均有密切的关系。     

基于模糊聚类的含风电场发电系统可靠性分析

摘要： 风电出力的随机性和间歇性使得风电在接入发电系统时会对发电系统可靠性造成影响。考虑到风电出力与负荷之间存在一定的相关性,提出了一种基于模糊聚类的风电场多状态可靠性模型。模型根据风电场出力与负荷数据的分布情况,使用两维模糊聚类对数据进行状态划分,并计算各状态之间的转移概率,最后通过序贯蒙特卡罗模拟对含风电场发电系统进行可靠性评估。算例分析结果表明,所建模型能够很好地模拟出风电场出力和负荷的分时序列,且可靠性分析结果准确有效。     

风电场静态电压稳定研究

大量风电并网运行将会影响电力系统的静态电压稳定性。不同的风机类型对系统电压稳定的影响差别很大。建立了风电场两种主流风机的数学模型,分析了风电场静态电压稳定的特点,通过连续潮流计算得到了风电场关键节点电压随风电场有功功率变化的P-V曲线,计算了一定条件些下的电压稳定极限,比较了不同风机类型对系统电压稳定极限的影响,分析了影响风电场静态电压稳定极限的主要因素。结果表明,影响风电场静态电压稳定性的主要因素为风机类型,接入线路参数R/X,机端补偿电容等。基于双馈异步发电机风电场静态电压稳定性要明显好于基于普通异步     

Large-Scale Integration of Wind Generation Including Network Temporal Security Analysis

This paper presents a methodology to assess large-scale wind generation projects that considers their effect on network security. The proposed method is based on contingency analysis, including temporal study. Inputs to the simulation are grid model, forecasted load, conventional generation profiles, and wind variability of proposed projects. A time-step simulation is run for the time horizon to produce benefit indices for every location (bus) in the system. The congested transmission elements that require expansion are identified and ranked as part of the simulation. Each wind project in the proposed portfolio can result in benefits or costs for grid security. Policy makers can then use the method to design policies that ensure preservation of long-term system security. Developers could use the tool to identify security effects and assess their wind portfolios. Measuring network security and determining benefits of large-scale wind projects is a complex planning task that involves several aspects: temporal wind variability, spatial distribution of flows, multiple load and generation profiles, and numerous possible contingencies. All these wind project development aspects must be isolated to identify and correctly assign security costs and benefits     

基于激光测风雷达及SSA-ELM的风电场短期风速预测

基于激光测风雷达数据,针对风速的非线性特性,提出麻雀搜索算法（sparrow search algorithm, SSA）优化极限学习机（extreme learning machine,ELM）进行风速预测。搭建预测模型,根据预测风速对风电机组进行预变桨,分析风电机组叶根矩载荷。采用新疆某风电场激光测风雷达数据仿真并与其他预测模型分析对比。结果表明,麻雀算法优化的极限学习机可精确预测风速,且显著提升极限学习机预测速度及不同风速条件下的动态性能;预变桨后,风电机组叶根矩载荷大幅减小,提升了桨叶使用寿命及运行安全性。