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大型风电机组雷达辅助前馈控制

大型风电机组雷达辅助前馈控制

作者：常青中南大学

学位级别：硕士

随着全球对风能利用需求的日益增长,风力发电机组正朝着大容量、大型化发展。为提高风力发电机组发电量,降低其载荷,需要采用先进测量技术与控制技术来实现这一目标。激光雷达测风技术的迅速发展,为前馈控制服务于风电机组控制提供了应... 详细信息

随着全球对风能利用需求的日益增长,风力发电机组正朝着大容量、大型化发展。为提高风力发电机组发电量,降低其载荷,需要采用先进测量技术与控制技术来实现这一目标。激光雷达测风技术的迅速发展,为前馈控制服务于风电机组控制提供了应用基础。然而,激光雷达测得的信息为风电机组叶轮面前方一段距离处的视线风速,无法直接用于风电机组前馈控制。因此,本文围绕如何将激光雷达测风信息应用于风电机组前馈控制开展进行了较为深入的研究,主要工作包括:(1)为实现对叶轮面等效风速的准确预测,提出一种基于经验模态分解和门控循环单元神经网络的混合模型。首先将激光雷达测得的风速信息采取经验模态分解,削减机理模型参数对叶轮面等效风速预测准确性的干扰,然后对每个被分解得到的内涵模态分量进行预测,最后进行聚合计算得到最终的叶轮面等效风速。为验证所提方法有效性,基于Bladed软件进行了仿真验证,并将使用该模型获得的等效风速预测结果与基于机理建模的等效风速预测结果、基于门控循环单元神经网络模型的预测结果进行对比。仿真结果表明,该方法能实现准确可靠的叶轮面等效风速预测。(2)在当前工业界常用前馈控制方案的基础上,提出一种新的基于动态非线性补偿的前馈控制方案。为应对激光雷达测风的不确定性,分解前馈控制器控制目标为转子转速以及转子加速度控制目标;并针对转子加速度控制目标,利用风电机组简化模型的平坦度性质构建逆推模型得到对应控制输入前馈补偿量。基于两种情况对所述控制策略进行仿真实验以及对比验证。仿真结果显示,所提出的基于动态非线性补偿的前馈控制方案在极端工况下与常规工况下,在各方面均比基准控制器具有更加优异的性能。(3)考虑等效风速预测不确定性,进一步提出考虑等效风速预测不确定性的风电机组前馈控制。为减少风速预测不准确带来的影响,基于仿真实验数据,将预测等效风速与真实等效风速结果进行对比,得到风速预测误差的概率分布以及等效风速变化程度;然后,将其离散成多个场景用来描述未来的真实风速信息;最后,针对多场景需求设计前馈控制方案,建立基于模糊权重系数调整的多场景前馈控制框架,并开展了仿真实验验证。仿真结果表明,该方法能够应对预测误差带来的影响,控制性能优于单一的前馈控制。图49幅,表10个,参考文献73篇

关键词：叶轮面等效风速预测误差前馈控制风能捕获降低载荷

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海上油田多功能伸缩管的设计与试验研究

天津科技 2016年第9期43卷 46-48,52页

作者：李登钟宝库徐国雄朱橙刘华伟李孟超刘勇镇赟刘明发孙德启中海油能源发展股份有限公司工程技术分公司天津300452 中海石油(中国)有限公司上海分公司上海200335 上海优强石油科技有限公司上海201806

海上油田生产时,以隔热油管为主的隔热保温管柱工艺被广泛采用,由于油管管柱整体载荷较重,造成解封过电缆封隔器时解封力增大,导致整体管柱抗拉安全系数较小。为此,研制一种海上油田用多功能伸缩管,具有实现管柱传递扭矩的功能,同时保... 详细信息

海上油田生产时,以隔热油管为主的隔热保温管柱工艺被广泛采用,由于油管管柱整体载荷较重,造成解封过电缆封隔器时解封力增大,导致整体管柱抗拉安全系数较小。为此,研制一种海上油田用多功能伸缩管,具有实现管柱传递扭矩的功能,同时保温隔热,且能让电缆安全地随着管柱移动而伸缩。通过强度校核,满足安全生产要求。同时,功能试验和性能试验表明,研制的多功能伸缩管能有效降低过电缆封隔器解封载荷,增加整体管柱的安全系数。

关键词：油田多功能伸缩管降低载荷

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机采井减载装置研究

内蒙古石油化工 2013年第9期39卷 138-139页

作者：李东大庆油田第九采油厂工程技术大队黑龙江大庆163853

随着油田开发的深入,各种节能措施不断应用,节能空间越来越小,开辟新的节能途径成为急需解决的问题。本文从机采井载荷出发,介绍了一种新型采油配套工具——抽油机减载器,并对其结构特点、工作原理、主要技术参数、使用要求等进行了详... 详细信息

随着油田开发的深入,各种节能措施不断应用,节能空间越来越小,开辟新的节能途径成为急需解决的问题。本文从机采井载荷出发,介绍了一种新型采油配套工具——抽油机减载器,并对其结构特点、工作原理、主要技术参数、使用要求等进行了详细介绍,通过调研其它油田减载装置的应用情况证明,该装置可有效降低机采井载荷,降低抽油机能耗、加深泵挂、提高泵效、增加产量。抽油机减载装置使用范围广,对有效降低采油厂机采能耗、提高系统效率具有十分重要的意义。

关键词：减载装置节能降低载荷

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机采井减载装置研究

中国新技术新产品 2012年第5期 11-11页

作者：李英湛大庆油田第七采油厂生产运行部黑龙江大庆163517

随着油田开发的深入,各种节能措施不断应用,节能空间越来越小,开辟新的节能途径成为急需解决的问题。本文从机采井载荷出发,介绍了一种新型采油配套工具--抽油机减载器,并对其结构特点、工作原理、主要技术参数、使用要求等进行了详细介... 详细信息

随着油田开发的深入,各种节能措施不断应用,节能空间越来越小,开辟新的节能途径成为急需解决的问题。本文从机采井载荷出发,介绍了一种新型采油配套工具--抽油机减载器,并对其结构特点、工作原理、主要技术参数、使用要求等进行了详细介绍,通过调研减载装置的应用情况证明,该装置可有效降低机采井载荷,降低抽油机能耗、加深泵挂、提高泵效、增加产量。抽油机减载装置使用范围广,对降低我厂机采能耗、提高系统效率具有十分重要的意义。

关键词：减载装置节能降低载荷

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深井抽油泵节能装置原理与应用

中国石油和化工标准与质量 2013年第10期33卷 56-56页

作者：范广海辽河油田特种油开发公司采油作业三区辽宁盘锦124000

在现今石油开采工业中,由于加大了开采程度并延长开采时间,导致含水比例升高,进而影响动液面水平降低,泵的挂载负重加大,随之提高了开采过程中的生产参数。本文主要就在深井开采中,泵的功效较低,出现分摊在单一油井上的功耗上升的情况,... 详细信息

在现今石油开采工业中,由于加大了开采程度并延长开采时间,导致含水比例升高,进而影响动液面水平降低,泵的挂载负重加大,随之提高了开采过程中的生产参数。本文主要就在深井开采中,泵的功效较低,出现分摊在单一油井上的功耗上升的情况,为适应节能降耗的需要,通过优化设计,研制出该节能装置,能有效降低抽油机载荷,现场应用后,见到明显效果。

关键词：深井泵节能装置降低载荷研制