【摘 要】
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风电功率随机波动特性以及热电联产机组“以热定电”运行模式,是造成中国“三北”地区冬季供暖期大量弃风问题的主要原因.为平抑风电功率波动,解耦热电耦合约束,该文给出含储热热电联产机组与含电池储能风电场联合运行的协调调度方法,利用电-热联合储能系统的调控特性,实现能量在时空尺度的平移,进而促进对弃风的消纳.该方法以分时电价作为引导,以热电联产和风电联合上网收益最大为目标,综合考虑各时段电价因素的影响以及电池储能的充放电次数限制,对比单一储能模式和联合储能模式的弃风消纳效果与运行收益.仿真算例在CPLEX软件中进
【机 构】
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现代电力系统仿真控制与绿色电能新技术教育部重点实验室(东北电力大学),吉林 132012;中国电力科学研究院,北京 100192;内蒙古电力集团有限责任公司乌兰察布电业局察右中旗供电分局,乌兰察布 0
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风电功率随机波动特性以及热电联产机组“以热定电”运行模式,是造成中国“三北”地区冬季供暖期大量弃风问题的主要原因.为平抑风电功率波动,解耦热电耦合约束,该文给出含储热热电联产机组与含电池储能风电场联合运行的协调调度方法,利用电-热联合储能系统的调控特性,实现能量在时空尺度的平移,进而促进对弃风的消纳.该方法以分时电价作为引导,以热电联产和风电联合上网收益最大为目标,综合考虑各时段电价因素的影响以及电池储能的充放电次数限制,对比单一储能模式和联合储能模式的弃风消纳效果与运行收益.仿真算例在CPLEX软件中进行求解,结果验证了所给方法的可行性,能有效促进风电消纳,增加系统收益.
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传统供暖方式受到“以热定电”的约束.针对供暖地区大气污染和弃风现象严重的问题,为解耦热电耦合约束并促进弃风的进一步消纳,该文提出利用电锅炉对燃煤或燃气锅炉进行辅助供暖的多锅炉耦合协调供暖方式.考虑到供暖成本,根据不同电锅炉容量的弃风消纳能力构建电-燃煤锅炉和电-燃气锅炉耦合协调供暖经济性模型,对电锅炉容量进行优化配置.最后对4种供暖方式进行经济性分析.算例分析结果表明:多锅炉耦合协调供暖和其他供暖方式相比能减少20％的碳排放,同时其收益率要高于单一类型锅炉的供暖方式,具有较高的经济性,为弃风消纳提供了一条
针对风电场中风速随机性大,难以准确和高效预测的问题,提出一种基于密度峰值聚类的风电场风速预测方法.该方法首先对风电机组采用密度峰值算法进行聚类,随后采用长短期记忆网络模型,对同类风电机组的风速进行预测.考虑到实际聚类时各指标存在不等重要性的情况,基于加权理论对数据进行了预处理,同时通过用主成分分析对数据进行降维,避免了密度峰值聚类面对高维数据时聚类效果差的现象.最后根据风电场实测数据对该方法的有效性进行了验证,实验结果表明,该方法具有较高的预测精度.
该文基于免棱镜全站仪的两点测站法,通过现场测量,由几何关系计算可准确得塔筒倾斜量,可实现快速评定问题风力机因混凝土损伤引起的倾斜.基于误差传播定律,提出两点测站的风力机塔筒倾斜量测量的中误差计算公式,现场多次测量的结果表明该方法具有较高的测量精度,对于评估风力机基础混凝土中不可逆的风致疲劳损伤程度是可行的.同时,通过对问题风力机塔筒多段测量结果亦表明,塔筒变形不仅与底部基础混凝土损伤程度有关,而且与测试时机头偏置方向有关,建议将塔筒倾斜量作为评估基础混凝土风致疲劳损伤程度的补充参数予以考虑.
采用三维N-S方程和SST k-ω模型,对NERL Phase VI旋转叶片进行CFD数值模拟,在叶片表面分别沿展向整段、沿弦向前缘进行大尺度粗糙带添加,研究叶片表面在不同粗糙分布工况下的气动性能表现.研究结果表明:粗糙度可减小叶片表面正负压差,降低风力机气动性能;叶片整段粗糙的添加,能降低内半段叶片负压面压力系数的绝对值,提高外半段叶片的负压面压力系数的绝对值;叶片前缘粗糙度的添加使得负压面生成一个低压涡,随着粗糙度的增大,涡流强度越大,低压涡位置越靠近前缘,随着粗糙度的增大,上述效应越明显.
双馈风电机组传动链参数对其运行稳定性有重要影响,针对现有传动链参数辨识算法存在易陷入局部最优的问题,提出基于改进粒子群(PSO)算法的参数辨识方法.首先,针对粒子群算法易陷入局部最优的问题,通过改进权重系数与学习因子,引入杂交变异思想,提出改进算法,并利用经典测试函数进行验证.其次,建立双馈风电机组仿真模型,通过三相短路故障激励,基于不同观测量响应的轨迹灵敏度分析,获取辨识传动链参数的有效观测量.最后,结合改进PSO算法和有效观测量,提出双馈风电机组传动链参数辨识的实现方法,分别对传动链参数恒定和改变的情
为实现风力发电机故障早期识别,提出一种基于风电机组数据采集与监控(SCADA)数据的空洞卷积神经网络(ACNN)和双向长短期记忆网络(Bi-LSTM)相结合的早期故障识别方法.首先,利用Pearson相关系数指标,确定输入变量.然后,基于ACNN和Bi-LSTM对SCADA数据进行时空特征提取,以有功、无功功率输出作为预测变量.最后,计算输出预测值的均方根误差(RMSE),通过指数加权移动平均法(EWMA)设定自适应阈值,识别机组状态.利用ACNN提取空间特征后,再用Bi-LSTM感知空间特征在时间序列上
以某风电场1.5 MW风力机风轮子系统为研究对象,对风力机全工况下的SCADA原始数据进行清洗和归一化处理,通过参数间相关性分析及不同隐含层数目的Elman神经网络预测模型精度对比,建立风轮子系统线下预测模型;采用滑动窗口模型计算正常运行状态下的评价指标,基于小概率事件假设,获得风轮子系统评价指标的阈值,实现线上监测和运行状态评估.结果表明:该预警模型可实现对风轮子系统运行异常状态的识别和早期预警,且无需对异常数据或相关故障的先验知识进行挖掘和训练,该方法也可运用到整机及其他子系统的预警及状态评估中.
齿轮、轴和箱体结构柔性会影响齿轮啮合刚度和支撑刚度,而这两者是齿轮系统动力学响应最重要的内部激励.为研究不同部件柔性对系统动力学响应的影响规律,对比不同建模方式之间的差别,以8 MW大型风电机组齿轮传动系统为研究对象,建立齿轮传动系统全柔体动力学模型和将不同类型部件考虑为刚性体的系统模型,结合时域与频域分析方法研究结构柔性化对系统动力学响应的影响规律.研究结果表明:箱体柔性是系统动态特性最重要的影响因素,轴系的柔性并不影响齿轮啮频在相邻传动级出现,齿轮柔性并不影响轴系转频特征边频带的出现,而这2种频率成分
考虑尾流效应及海洋大气环境的不确定性,构建海上风电机组维护路径随机规划模型,并制定相应的求解策略.首先,运用场景集描述海洋环境中风、浪的相关性和不确定性;然后,建立维护总成本最小化的目标函数,同时考虑到风、浪对船只航行时间,出海可及窗口的影响构建相关的约束条件;接着,考虑到维护状态会改变机组间尾流分布,将尾流模型与维护状态相结合刻画各机组输入风速的变化,进而建立精细化的停机损失模型.为了提高求解效率,在求解过程中提出各船只每日最大可维护的机组数目预评估策略,降低了计算的规模.最后,仿真验证表明与传统方法相
针对直驱风电场经柔性直流输电(VSC-HVDC)并网系统引发的次同步振荡(SSO)问题,现有研究多针对风电机组运行于最大功率跟踪区域的情况进行分析.然而,直驱风电机组除最大功率跟踪区域以外,还有功率限制区域和高风速区域.首先,建立直驱风电场经柔直并网系统的小信号模型;其次,以直驱风电机组的运行特性曲线为例,对直驱风电机组的各运行区域进行分析,利用特征值法分析风电机组在各运行区域下系统的SSO特性,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证理论分析的正确性;最后,分析桨距角控制影响系统稳定性的机理.结果表明,在全