【摘 要】
:
近年来,光伏发电迅速发展。随着光伏发电平价时代的到来,如何降低光伏发电系统的运行成本、提升其运行效率,已成为新能源发电企业面临的重大问题。提高发电量预测准确性和及早发现缺陷减少设备故障,都是降低光伏运行成本、提升运行效率的有效途径。数字孪生技术综合应用感知技术、大数据和人工智能技术、机理分析技术,建立起与物理实体同步的“高保真”数字孪生体,借此实时监测和评估物理实体的状况和特性。本论文应用数字孪生
论文部分内容阅读
近年来,光伏发电迅速发展。随着光伏发电平价时代的到来,如何降低光伏发电系统的运行成本、提升其运行效率,已成为新能源发电企业面临的重大问题。提高发电量预测准确性和及早发现缺陷减少设备故障,都是降低光伏运行成本、提升运行效率的有效途径。数字孪生技术综合应用感知技术、大数据和人工智能技术、机理分析技术,建立起与物理实体同步的“高保真”数字孪生体,借此实时监测和评估物理实体的状况和特性。本论文应用数字孪生技术,建立光伏电站的数字孪生体,实现光伏电站发电出力的精准预测,并根据数字孪生体的输出特性与光伏电站的真实输出特性的比对,实现光伏电站关键设备的故障检测。主要工作如下:本文首先介绍了光伏系统的基本组成,并分析了气象因素对光伏输出功率的影响。对数字孪生技术基本概念进行了简要介绍,并提出了光伏系统数字孪生模型的框架,为后续的研究奠定了基础。其次,结合所提光伏系统数字孪生框架,提出了基于长短期记忆网络,面向光伏发电功率预测的数字孪生模型,并通过迁移学习将此模型应用到其他投入运行时间较短、数据不足的光伏系统发电功率预测中。光伏发电功率由于受到太阳辐照度、温度和一些随机因素的影响,具有较强的间歇性和波动性,因此很难进行精确的光伏功率预测;所提出的数字孪生模型,实现了与光伏系统物理实体的同步和实时更新,因此获得比传统预测方法更准确的预测结果,同时利用从历史数据充足的光伏系统中学到的知识来辅助历史数据有限的光伏系统建立发电功率预测数字孪生模型,不仅可以得到精确的预测结果而且节省了模型训练时间。通过实际电站中的光伏历史数据验证了所提方法的有效性。最后,根据所提数字孪生模型,将其给出的预测功率值与实际的测量功率值进行比较,如果两者之间的差异超过所设阈值,则发出故障警示,并结合实际电站的故障数据对故障检测阈值的设置方式进行了分析,所提方式复杂度较低,且实现的故障检测率能够成功应对实际电站中存在的异常情况。
其他文献
随着我国经济社会的高速发展,污泥和煤泥的产量快速增长。如何实现污泥、煤泥的清洁高效利用,已经成为急切需要解决的问题。污泥挥发分含量高,煤泥固定碳含量高,污泥和煤泥混合燃烧对于实现污泥和煤泥的减量化、稳定化、无害化、资源化处理具有重大现实意义。本论文以污泥和煤泥为研究对象,采用热重质谱联用分析仪和自行建立的固定床燃烧系统对燃料的燃烧特性和动力学特性进行研究。在此基础上,研究了污泥、煤泥及其混合燃料燃
我国工业化的迅速发展促进了国家经济和人民生活水平的提高,同时也带来了严重的环境污染。有机溶剂被广泛应用于各种工业领域,但其有毒且易挥发,开发性质优良、绿色无污染的可替代溶剂成为了人们的关注热点之一。低共熔溶剂(DES)是一种类离子液体的绿色溶剂,具有低饱和蒸汽压、低熔点、无毒、可降解以及价格廉价等优势,被认为是传统有机溶剂的替代品。由于DES优良的化学性质,在酸性气体吸收、天然气提纯、生物柴油提纯
生物质能是仅次于煤炭、石油、天然气之后的第四大能源,它不仅具有可再生的特点,还可以实现二氧化碳的近零排放。目前,生物质应用最简便的技术是将其直接燃烧转换为热能后进行利用。相比煤、石油、天然气等化石燃料,生物质燃料中的水分及氢元素含量较高,故而燃烧后的烟气中水蒸气含量较高,这部分水蒸气所携带的潜热具有很高的回收利用价值。采用直接接触喷淋式换热器将排烟温度降到露点以下,达到余热回收与节水的目的。本文针
随着全球能源行业降碳增效、绿色转型进程的加快,亟需构建多能互补、清洁替代的一体化能源体系。电-气综合能源系统以电力系统为核心,通过电能和天然气的互补互济、协调优化以促进新型电力系统中风光等可再生能源的消纳,在保证能源供应可靠性、满足能源需求多样性的同时秉承能源发展的可持续性原则,助力能源行业高质量发展。随着近年来天然气需求量的强劲增长,气源侧的供气压力持续上升,多气源互保互供已成为缓解供气压力的重
由于微网系统中直流型分布式电源和负荷的比例不断提升,交直流混合微电网成为目前微网主要存在形式。双向AC/DC变换器作为交直流混合微网中的重要电力设备,承载着系统中能量稳定传输的任务。含高频变压器结构的双向AC/DC变换器在实现电气隔离的同时具备软开关实现简单、运行可靠性高等优点,被广泛应用在交直流混合微电网中。针对该拓扑,传统的两级功率变换控制方式,使开关管电流应力较高,且控制变量非线性度严重,控
随着现代科技的发展,人民生活水平越来越高,对电能的需求也越来越高,光伏,风能等各种分布式发电随之兴盛起来,接入微网以满足人们用电多的需求。分布式发电要供给用户使用,其关键是逆变器环节。由于用户侧出现的负载类型多种多样,就对微网逆变器有了更高的要求,尤其是如今很多不平衡或非线性负载的出现,需要逆变器给用户继续供给高质量的电能。故而,对逆变器在这种非理想负载情况下的控制策略进行研究具有重要意义。本文主
随着新能源,储能以及基于直流供电的负荷的普及,三相交直流双向变换器作为连接交流电网与直流环节的关键电力电子设备,其性能的好坏对系统稳定可靠运行及保障电能质量起着重要作用。非隔离型变换器无变压器结构,成本低,体积小,效率高,因此得到了广大科研工作者深入研究。研究表明由于三相非隔离双向交直流变换器去除了隔离变压器,直流侧对地存在的寄生电容会通过变换器与交流侧耦合,形成共模回路,进而产生漏电流。漏电流会
我国“十四五”规划纲要中将推动煤炭科技创新发展,加强对煤炭绿色智能开采,推动智能化成套装备与关键零部件、工业软件研发作为重点任务之一,以实现煤矿井下的智能化、无人化或者少人化,促进我国从煤炭大国发展成煤炭强国。采煤机作为综采工作面最核心的设备之一,其智能化也可以作为煤矿智能化的标志之一。本文通过采集采煤机摇臂X/Z轴振动信号、截割电流信号、滚筒轴扭矩和扭振信号五种信号,对基于多传感信息融合的采煤机
近年来,频发的台风、地震等极端灾害给电力系统的安全运行带来极大挑战,低概率-高损失的极端灾害一旦发生容易造成大面积停电事故,不仅给社会带来巨大的经济损失,而且严重影响人民的正常生活,电网运行人员亟需通过准确地弹性评估以感知电力系统应对极端灾害的能力。针对现有电力系统弹性评估研究对连锁故障演化过程考虑不够全面,弹性影响因素分析不足和生成故障场景效率低等问题,本文在电力系统弹性评估过程中计及可能发生的
在过去的几十年里,极地地区发生了迅速的变化,对地球的气候和生态系统产生了重大影响。冰架、海冰和海洋之间的相互作用具有相当大的科学意义,尤其是因为海冰冻结和融化过程的性质和速率对全球环境系统具有更广泛的影响。海冰和冰下环境的探测是极地探索的一个非常重要的分支。然而,冰下的探索和研究长期以来一直受到厚冰层和严峻的环境的阻碍,传统的研究方法无法支持对冰下环境的一定规模探索。使用冰下水中ROV或AUV来探