计及弃风消纳的热电联产系统的日前调度模型

来源 :太阳能学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ydaf5hv2
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风电消纳问题一直是能源领域的热点问题,为了解决这个问题,从空间耦合角度分析蓄热电锅炉配合热电联产机组工作的机理;从时间耦合角度分析供热系统时滞性对系统电调度的影响,使热惯性时间尺度与电调度时间尺度形成匹配.该文基于热电耦合特性,明确电、热系统时间匹配关系,建立计及采暖建筑蓄热特性的日前优化调度模型,旨在解决弃风消纳问题.将模型转换为混合整数线性规划(MILP)问题,并使用Matlab OPTI工具包进行求解.最终结果显示弃风得到有效消纳,系统实现了经济运行,验证了日前调度模型的可行性.
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风速具有较大的波动性,给风速预测带来较大难度.为解决以上问题,该文提出基于序列到序列和注意力机制的深度学习模型来进行超短期风速预测,首先采用1维卷积神经网络和门控循环单元对风速序列数据做编码处理,得到语义向量,然后使用注意力机制和门控循环单元对语义向量做动态解码,最后输出预测值,通过反向传播算法和梯度下降算法训练模型参数.在实际采集的风速数据上对模型的预测精度和性能做评估,实验结果表明:相较于其他模型,该模型提高了超短期风速预测精度和鲁棒性,具有较好的泛化能力,验证了所提模型的有效性.
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针对兆瓦级风电机组变流器的散热问题,该文通过对变流器中主要热源绝缘栅双极型晶体管(IGBT)的传热方式进行分析,设计立式水冷板散热装置,建立散热装置的简化模型,并利用有限元法对其进行传热学仿真分析.仿真结果表明:当热源初始温度设定为86.85℃,循环泵在低功耗下运行,此时流体的入口流速在1~2 m/s之间,热源的最高静温度为34.65℃,总体温度下降52.20℃.
浮式平台的横荡运动会影响到风力机相对入流速度以及叶轮-尾流的相互作用,导致浮式风力机的气动特性更为复杂.基于升力面自由尾迹模型,以NREL 5 MW全尺寸浮式风力机作为研究对象,分析在横荡运动下浮式风力机整机性能以及叶片非定常气动特性,并探究其作用机理.研究表明,横荡运行下,远场尾迹对叶片的诱导作用减小,整机的功率及推力略有提升;横荡速度附加在旋转方向上导致功率及推力与横荡运动存在一定的相位差;叶片上切向力及法向力呈现不同的分布,频率为横荡运动的2倍,叶片变形会相应增大,叶尖与塔架碰撞风险增大.
与陆上风电机组不同,海上风电机组承受风载荷以及波浪引起的水动力载荷共同作用.在风浪耦合作用下,海上风电机组基础结构以及各主要结构部件载荷特性更为复杂.为保障海上风电机组的运行结构安全,波浪特性对海上风电机组各主要承载部件载荷的影响应引起重视.该文基于改进的JONSWAP型谱,建立波浪动力学模型,以叶片根部挥舞方向弯矩以及塔筒底部俯仰方向弯矩为例,仿真研究波浪对于风电机组极限与疲劳载荷特性的影响.最后,基于海上风电机组载荷实测与仿真数据,对波浪动力学模型进行验证.
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综合考虑自然风速时空分布以及风剪切、塔影效应的影响,分析叶轮质量不平衡故障对双馈风力发电机组电气特性的影响.首先对故障特性进行理论分析,分别推导得到了考虑风速时空分布前后叶轮质量不平衡故障下转矩和定子电流的解析表达式及其变化特性;然后在Matlab/Simulink平台进行仿真验证.理论和仿真表明,考虑风速时空分布以及风剪切、塔影效应的影响后,叶轮质量不平衡故障将导致定子电流中存在转频及3k(k=1,2,…,n)倍转频的调制频率,但以转频和3倍频波动为主.其中3k倍频是由风速时空分布造成的,其幅值不会随故
为解决风电叶片自动铺层设备位置姿态估计问题,采用位置姿态传感器进行信息融合,提出杂草算法支持的粒子群优化算法(IWO-PSO),该算法以支持向量回归机(SVR)为基础算法并用于SVR参数寻优.首先利用高斯核函数将铺层设备位置姿态进行高维映射;然后利用IWO-PSO增强算法全局搜索能力,通过IWO的入侵特性优化PSO寻找适应度能力,最终获得SVR的最优参数,与同类算法相比算法收敛速度提高20%;实验验证表明该算法可高效快速完成对铺层设备位置姿态的估计,IWO-PSO-SVR算法求出铺层设备逆运动学数值解无需
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