基于 SSA-LSTM 的海上风电功率预测

针对海上风电功率预测精度差的问题,提出一种改进的 SSA-LSTM 模型。 选择在时间序列问题处理上具有良好性能的长短期记忆(LSTM)神经网络,通过寻优能力强、收敛速度快的麻雀搜索算法对 LSTM 网络隐含层神经元个数、学习率和训练次数等超参数进行优化,得到 SSA-LSTM 模型。 采用江苏省盐城市某 400 MW 风电场功率数据进行算例分析,在不同条件变量下分别使用 SSA-LSTM 模型、LSTM 模型预测,仿真结果表明,SSA-LSTM 模型具有更高的预测精度、更好的预测稳定性。     

海上风电机组的防雷保护

海上风电机组由于所处的环境特殊,对可靠性要求远高于陆上风电机组。而防雷与接地系统设计的是否合理,对机组可靠性有重大影响;雷击会对机组造成致命性的破坏,接地系统不可靠会极大的影响机组的工作稳定性。文中简要介绍了海上风机防雷与接地系统的设计原理。     

基于海上风电功率特性的预测误差对比分析

海上风电功率预测是大型风电场并网稳定运行的先决条件,风电功率预测的准确性对提高电网的质量和一致性具有重要作用。为提高风电功率预测误差,采用自回归移动平均(ARIMA)和改进的k-最近邻(kNN)两种预测方法对海上风电功率进行预测,结果表明,风电功率根据不同的特性可以用不同的预测方法进行预测,预测误差小于20%,通过改进预测方法,能够提高预测精度。最后,通过具体算例对改进的两种预测方法进行了验证,并将结果进行了对比,验证了两种算法在不同预测时间范围的有效性。     

基于自回归模型的短期海上风电功率预测

由于煤炭资源匮乏和环境污染,人类逐渐开始发掘风电能的利用价值。然而风速的强不确定性导致其很难预测,鉴于此,基于自回归模型进行风电功率建模与仿真研究。经过NAR神经网络训练选择合适的自回归阶数,继而选择该阶数及对应隐藏节点重新训练,最后代入数据仿真得到结果进行分析比对。通过比较预测值与实际值,总结自回归模型的特点,得出基于该模型的海上风电机组功率预测方法在海上风电场具有实际应用价值和意义这一结论。     

基于有限功率的太阳能飞轮储能系统研究

针对传统光伏电池供电功率小且不稳定无法常规驱动异步电动机拖动飞轮高速运转的问题,对光伏电池的供电规律、飞轮储能系统的原理和特点、电机的运行特性等方面进行了研究,提出了一种基于功率追踪模型的控制系统,利用系统中的功率追踪模型计算出了需要的控制参数,结合矢量控制方法对电动机进行了功率控制,该模型可以根据检测到的电池输入功率的变化不断地修正控制参数,从而形成动态控制达到了功率追踪的目的,在Matlab/Simulink环境下建立了仿真模型并且进行了仿真分析。研究结果表明,该系统能够时时地检测光伏电池的输入功率,电机的电磁功率能够有效地追踪输入功率,并且电机能够拖动飞轮以较高速度运转,响应速度快且控制性能良好,达到了功率控制的目的,具有可行性与实际性。     

海上风电机组的防腐技术与应用研究

在海上风电场中,风电机组作为其中一个重要的组成部分,在一定程度上与风能的高效利用有着密不可分的联系。因此,本文在分析了海上风电机组所处的腐蚀环境之后,提出具体的防腐技术,以期为海上风电机组防腐水平的提高提供一些帮助。     

风电机组控制系统滤波器的设计与实现

根据某公司2 MW风电机组主控系统开发项目,进行风电机组控制系统滤波器的仿真设计与实现研究:基于MATLAB平台的m语言,设计适合风力发电机组控制系统使用的滤波器以配合控制系统运行,并获得最大风能转换效率以提高机组的经济效益。从风电机组控制系统网络拓扑图、控制策略出发,引出滤波器在整个控制策略中的重要性;通过滤波器的仿真验证,研究滤波器频域参数对滤波器性能的影响。为风电机组主控系统滤波器设计和开发提供参考。     

湍流风况下的风电机组偏航控制系统

偏航是影响风电机组发电效率的关键因素之一,针对在变化湍流风况下机组运行过程中频繁报出偏航故障的问题进行了深入分析,对偏航控制策略进行了优化,具体措施包括对湍流风况下偏航风速区间进行划分、优化偏航启动和停止控制策略、优化低风速下偏航条件的判断,并通过长时间的试验验证,使偏航问题得到彻底解决.     

基于欧姆龙PLC的风电机组变桨距系统

随着风电技术的不断成熟与发展,变桨距风力发电机的优越性显得更加突出：既能提高风力机运行的可靠性,又能保证高的风能利用系数和不断优化的输出功率曲线。采用变桨距机构的风力机可使叶轮重量减轻,整机的受力状况大为改善,使风电机组有可能在不同风速下始终保持最佳转换效率,输出功率最大,从而提高系统性能。随着风电机组功率等级的增加,采用变桨距技术已是大势所趋。目前,变桨执行机构主要有两种：液压变桨距和电动变桨距,按其控制方式可分为统一变桨和独立变桨两种。     

基于多参数融合的风电机组齿轮箱油温预警方法

针对风电机组齿轮箱状态监测问题,提出一种基于多参数融合的齿轮箱油温预警方法。首先,通过相关性分析法提取与齿轮箱油温相关性高的参数作为模型的输入。采用改进的粒子群优化BP神经网络(imPSOBP),建立齿轮箱油温预测模型。然后,通过计算齿轮箱油温预测值与实际值的残差绝对值,并结合加权移动平均法、核密度估计法建立齿轮箱油温故障预警模型。基于某风场的数据进行了实验验证,对比分析了imPSO-BP模型和PSO-BP模型的预警效果。结果表明：提出的方法预测精度高,可提前齿轮箱油温异常预警时间,预警时间提前约27小时。     

海上风电机组关键部件的仿真分析及设计优化

针对海上风力发电机组进行了仿真和关键部件载荷计算,对海上风电机组的叶片进行了建模和参数选择,建立了风机机械系统模型,并进行了静态和动态的仿真,获得了多个部件的极限和疲劳负载。同时对不同海况下风电机的性能进行了初步探讨,为进一步开展海上风电机组的研究奠定了基础。     

关于国内外海上风电机组基础结构设计标准的探讨

20世纪90年代,欧洲国家开始研发海上风电机,并在装机容量方面取得了十分显著的成就。但在海上风电机组基础结构的研究方面,各国均处在初级探索阶段,故该领域的研究成果较少。文章主要对国内外海上风电机组的基础结构设计标准进行了探讨。     

带压缩空气储能系统的全液压海上风力发电系统

1风力发电机对储能的迫切要求由于风的随机性,导致风力机输入功率的随机波动,为了平抑这种波动,现代风力机都采用变桨控制的方法。但是由于变桨控制系统的被控对象—叶片的惯性很大,因此变桨控制只能平抑慢变的风速波动,对于阵风是来不及调节的。况且即使液压变桨系统有足够快的动态,也不宜用于叶片的快速调节,因为叶片会产生强烈的扭振,大大缩短叶片的寿命。储能系统动态远高于变桨系统,可有效平抑风力     

浅谈ERP系统与海上平台控制系统接口设计

为了适应海油总公司ERP项目的实施,针对海上平台工程的特点,本文设计并规划了一个典型的海上平台中央控制系统网络结构,并对该过程控制系统与EPR之间实现数据通讯的接口提出了具体要求。本文最后简介了两个主要系统供应商提供的相关解决方案,以验证本文所设计系统方案的可行性。     

基于功率平衡的DSP减载系统研究

针对维持电力系统功率平衡的要求,在分析了电力系统中频率、电压与有功功率、无功功率之间联系的基础上,设计了一种以TMS320C240DSP为核心微处理器的自动按级减负荷装置,介绍了该装置的工作原理、硬件体系结构和软件概要设计.讨论了本装置自动按级减负荷的分散型低压减载控制算法和用于确定低频减载时间常数的PID控制算法,并在此基础上利用EMTDC/PSCAD进行了仿真研究.仿真结果表明,在多机系统出现严重功率缺额时,新的减负荷方案明显优于现有方案.     

一种基于SCADA参数关系的风电机组运行状态识别方法

提出一种基于SCADA参数关系的风电机组运行状态识别方法。首先,从风电机组运行特性出发,深入分析风电机组运行状态SCADA数据输入/输出参数关系;基于时间的滑动窗口模型,采用多项式回归拟合方法,构建风电机组运行状态输入/输出参数关系数学模型;然后,基于风电机组正常运行输入/输出参数关系数学模型,提出描述各个时刻风电机组运行状态异常程度的指标计算公式;对风电机组正常运行阶段的状态指标进行统计分析,获取其分布函数规律;最后,根据小概率事件假设,确定识别风电机组运行状态出现异常的阈值,据此对风电机组运行状态出现异常进行预警。以同风场同型号两台2 MW直驱式风电机组SCADA数据为例进行分析,结果表明:①基于SCADA数据的风电机组运行状态识别方法,可以实现对风电机组运行的异常状态识别和早期预警,该方法的特点是状态识别完全基于正常运行SCADA数据分析而无需异常运行SCADA数据进行挖掘训练和相关物理机制与故障模式方面的先验知识;②基于风电机组SCADA数据的运行状态识别方法,依据风电机组及其部件的运行状态输入/输出参数关系的层次结构,可以获得发生异常状态的相关部件信息,这对风电机组运行状态预警和维护决策具有重要意义。     

风电机组耦合系统的模态分析

针对风电机组设计如何避免耦合共振的问题,采用拉格朗日方法,建立了风轮动力学方程和塔架耦合系统动力学方程,联立获得了风电耦合系统动力学方程,以市场成熟的1 500 k W变速变桨双馈机组为研究对象,解耦获得了系统模态参数。然后展开了现场实测工作,挑选云南某风电场1 500 k W机组,实测了风轮系统和塔架耦合系统模态数据,进行了数据分析,研究了风电系统整机运行稳定性。研究结果表明:理论模型及各子系统边界连接条件简化方式符合现场实际情况,最大偏差为8.6%,具有较高的精准性,该理论模型可为兆瓦级风电机组研发、设计和优化提供理论指导依据。     

风电机组粘度对变距减速器功率损失的计算

针对风机运行于低温环境下,变桨减速器对机组变桨距调节控制和变速恒频控制的影响,分析、研究、计算减速器齿轮箱润滑油粘度造成输出功率的损失,统计不同的低温环境下的功率损失值,通过风机WP4100控制系统调节转矩,解决低温环境下变距控制系统的性能对风机的影响。     

基于功率流的双层隔振系统参数研究

以功率流隔振理论对双层隔振系统中的参数变化对基础振动的影响进行研究。将双层隔振系统简化为多个具有四端参数的理想机械系统的双层隔振系统功率流隔振模型,推导出各机械系统的四端参数,通过编写的双层隔振系统Mat lab应用程序,计算并绘制了隔振设备质量、隔振器刚度以及中间质量块质量等参数对传递基础功率流和振动速度的影响,研究表明:参数的改变对功率流变化影响较小;改变上层隔振器刚度和中间小质量块的质量可以调节二阶共振峰值的频率,提高二阶峰值后频带的隔振效果。     

自升式海上风电安装船升降控制系统的设计

升降控制系统是自升式风电安装船升降装置中的关键部分,其稳定性是桩腿和船体平台顺利实现升降的保证.采用基于PROFIBUS-DP现场总线的PLC控制系统及分布式控制策略,进行海上风电安装船体和桩腿的升降控制、调节船体平衡状态,并通过运行在上位机的WinCC组态软件实现对风电安装船的全过程监控,包括液压系统的工作压力、工作油温、油箱液位等现场设备的工作状态和故障信息.试验运行表明,该系统可靠性和安全性高,结构简单,能够满足船体平台的升降要求.