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中国电力 2024年第3期57卷 190-196页

作者：阎洁杨佳琳王航宇卢姣阳刘永前张磊华北电力大学新能源电力系统国家重点实验室北京102206 西藏自治区地勘局地质调查院西藏拉萨850000

风电场尾流偏转控制是降低尾流效应、提升整场发电量的重要手段。风况预测值是风电场尾流偏转控制的重要输入,其误差给实际控制效果带来巨大影响,甚至导致全场发电量“不增反降”,极大限制了风电场尾流偏转控制技术的工程应用。以某海... 详细信息

风电场尾流偏转控制是降低尾流效应、提升整场发电量的重要手段。风况预测值是风电场尾流偏转控制的重要输入,其误差给实际控制效果带来巨大影响,甚至导致全场发电量“不增反降”,极大限制了风电场尾流偏转控制技术的工程应用。以某海上风电场实际运行数据为例,探索了分钟级风速和风向预测误差对风电场尾流偏转控制效果的影响,提出了风况预测误差自适应的海上风电场尾流偏转控制方法及基于深度神经网络的控制模型。研究结果表明:与不考虑风况预测误差自适应的传统风电场尾流偏转控制方法相比,所提方法的全场发电量提高了1.77%。

关键词：海上风电尾流控制偏航角风况预测误差自适应深度神经网络

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低风速区风机偏航控制策略研究

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机械设计与制造 2023年第3期385卷 67-70,74页

作者：陈志昊朱兆强余豪张大斌贵州大学机械工程学院贵州贵阳550000 中国电建集团贵州工程有限公司贵州贵阳550000

为了解决风机在低风速区偏航动作过于频繁和风能转化率低的问题,在对风机所处地区风向和风速进行预测的前提下,提出一种风机偏航控制策略。通过建立风机偏航模型,以相同风况数据为输入,对比分析了本偏航控制策略和传统偏航控制策略的控... 详细信息

为了解决风机在低风速区偏航动作过于频繁和风能转化率低的问题,在对风机所处地区风向和风速进行预测的前提下,提出一种风机偏航控制策略。通过建立风机偏航模型,以相同风况数据为输入,对比分析了本偏航控制策略和传统偏航控制策略的控制效果,结果表明控制策略能使风机获得更多机械能。同时针对本控制策略中出现的三个变量,做三因素混合水平正交试验。并对试验结果进行分析,结果表明:小节时间对风机所获机械能影响最大,预测间隔和扇区分割有一定影响。可见最优组合为120s小节时间、20扇区分割、5小节预测间隔。

关键词：风力发电机低风速偏航控制风况预测

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低风速复杂地形下的风机偏航变桨控制策略研究

低风速复杂地形下的风机偏航变桨控制策略研究

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作者：陈志昊贵州大学

学位级别：硕士

随着沿海及西部高风速区风能开发逐渐饱和,人们也渐渐开始利用低风速区风资源。贵州地区属于低风速区,受复杂地形影响,风况变化频繁且变化幅度较大。若将传统高风速区偏航与变桨控制策略应用在贵州地区,极易出现频繁偏航而无法稳定运行... 详细信息

随着沿海及西部高风速区风能开发逐渐饱和,人们也渐渐开始利用低风速区风资源。贵州地区属于低风速区,受复杂地形影响,风况变化频繁且变化幅度较大。若将传统高风速区偏航与变桨控制策略应用在贵州地区,极易出现频繁偏航而无法稳定运行。因此,需研究一种适用于贵州地区的偏航与变桨控制策略。本文首先根据贵州风况特点建立合适的风况预测模型。对贵州地区风况数据进行分析,得出贵州风况特点及其风速与风向的分布情况。将奇异谱分析（SSA）与长短期记忆（LSTM）结合成用于贵州低风速区风速预测的混合模型,对比传统LSTM与BP预测算法在精度上有显著提升;提出一种正余弦分量预测后修正复原风向方法,保证风向0度与360度数值上的连续;针对多变风向,提出将聚类加入SSA-LSTM混合模型中,仿真表明相较于SSA-LSTM,SSA-聚类-LSTM模型的风向预测误差总体下降了20%左右。基于风况预测提出一套适合于贵州风况的偏航与变桨联合的控制策略。根据空气动力学建立了风机获能模型;提出一种基于预测风况的偏航控制策略,其核心判据为偏航所需时间及获能情况;建立风机模型,在ANSYS中模拟低风速区偏航与变桨同时动作,仿真表明复杂风况下同时进行偏航与变桨动作,应力集中于轮毂处且明显高于不同时动作;在满足风机获能的前提下,为减小因低风速区经常同时进行偏航变桨动作而对风机寿命产生影响,提出一种错开偏航动作的变桨控制策略。对提出的偏航与变桨联合控制策略使用贵州某地风况数据进行仿真,结果表明其风机获能明显高于传统偏航变桨控制策略,且基本未出现绕缆停机状况。最后,研究最优低风速偏航变桨联合控制策略及其在贵州其他不同风况下的适应性。基于提出的偏航与变桨控制策略,通过正交试验分析策略中各参数对风机获得的影响,获得最优协同控制策略。将优化后的控制策略使用贵州其他多个地区不同风况数据进行仿真,结果表明提出的低风速偏航变桨协同控制策略均能较好的适应贵州不同低风速风况,且在风况波动较大地区获能明显高于传统控制策略,而在风况波动较小地区并未表现出显著优势。

关键词：风力发电机风况预测偏航变桨复杂地形低风速区

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