【摘要】：作為一種對(duì)環(huán)境無(wú)污染的可再生清潔能源,風(fēng)能在一次能源中的比重不斷增大。如何更高效的利用風(fēng)能,達(dá)到發(fā)電量的最大化成為風(fēng)力發(fā)電研究中的熱點(diǎn)話題。然而,由于風(fēng)具有較強(qiáng)的隨機(jī)性,且風(fēng)電機(jī)組的裝機(jī)容量不斷增大,使得機(jī)組的控制難度大大增加。風(fēng)力發(fā)電發(fā)展至今遇到的難題在于:風(fēng)電機(jī)組性能的優(yōu)化依賴于多維控制參數(shù)的優(yōu)化,然而傳統(tǒng)控制方法的改進(jìn)難以達(dá)到預(yù)期的目標(biāo)。本文基于風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行大數(shù)據(jù),對(duì)風(fēng)電機(jī)組的輸出功率預(yù)測(cè)模型、功率優(yōu)化及評(píng)估等進(jìn)行了研究,主要內(nèi)容包括:基于風(fēng)資源基本參數(shù)、地形地貌、機(jī)組陣列分布以及尾流等風(fēng)能捕獲特性的影響因素,對(duì)風(fēng)場(chǎng)特性進(jìn)行分析�；诂F(xiàn)場(chǎng)大數(shù)據(jù),建立了風(fēng)電機(jī)組BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)及長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)功率模型,并進(jìn)行了驗(yàn)證分析比較,結(jié)果表明:長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)功率模型能夠更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)風(fēng)電機(jī)組輸出功率。提出了一種遺傳算法優(yōu)化支持向量機(jī)的風(fēng)向預(yù)測(cè)和風(fēng)速分段控制偏航策略相結(jié)合的功率優(yōu)化模型。在多種風(fēng)向情況下,對(duì)風(fēng)向預(yù)測(cè)模型進(jìn)行了驗(yàn)證,結(jié)果表明:風(fēng)向預(yù)測(cè)誤差都在5以內(nèi),表明該模型能夠較好的對(duì)風(fēng)向進(jìn)行預(yù)測(cè),且預(yù)測(cè)性能優(yōu)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。利用風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行大數(shù)據(jù),對(duì)風(fēng)力機(jī)的偏航誤差進(jìn)行了分析,結(jié)合風(fēng)速分段偏航控制策略對(duì)風(fēng)電機(jī)組輸出功率進(jìn)行優(yōu)化。驗(yàn)證結(jié)果表明,機(jī)組輸出功率得到了一定的提升。利用某風(fēng)場(chǎng)大數(shù)據(jù),根據(jù)風(fēng)電機(jī)組輸出功率特性設(shè)計(jì)了風(fēng)電機(jī)組輸出功率優(yōu)化評(píng)估模型,對(duì)該風(fēng)場(chǎng)機(jī)組輸出功率優(yōu)化進(jìn)行了評(píng)估分析,經(jīng)計(jì)算得到該機(jī)組的輸出功率提升比例為3.36%,表明該優(yōu)化方法可以有效的提高風(fēng)電機(jī)組對(duì)風(fēng)能的吸收效率,提升機(jī)組的輸出功率。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM614;TP311.13
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文全世界范圍內(nèi)拉開了風(fēng)力發(fā)電的序幕。上個(gè)世紀(jì) 90 年以來(lái)，大型風(fēng)力機(jī)在我得到推廣和使用，到目前為止，也取得了可喜的成就[6-7]。風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)發(fā)迅猛，僅是在 2004 年到 2017 年期間，中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量從 742.6MW 增長(zhǎng)195213MW，翻了近 263 倍，而且全球累計(jì)風(fēng)電裝機(jī)容量的比例也從 1.56%增到 36.14%，如圖 1-1 所示[8]。截至 2017 年，中國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)取得了令人矚目的果，風(fēng)電裝機(jī)容量位居全球前列。

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文來(lái)向，對(duì)風(fēng)場(chǎng)風(fēng)向及其變化范圍進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，有助定程度上，偏航角可以決定各臺(tái)風(fēng)電機(jī)組的輸出對(duì)風(fēng)向進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)，一般采用方位法對(duì)風(fēng)向進(jìn)行16 方位表示，就是先是將值為0 ~360 的風(fēng)向離散化后的風(fēng)向值劃分到相對(duì)應(yīng)的初始設(shè)置劃分。

3）地形條件基本理論地形條件主要分為山體和平原。在平原上建立的風(fēng)場(chǎng)主要考慮的是結(jié)合風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)況對(duì)風(fēng)電機(jī)組機(jī)型的選取、陣列分布等情況進(jìn)行研究，使得風(fēng)電機(jī)組能夠最大化地利用風(fēng)場(chǎng)風(fēng)能，實(shí)現(xiàn)風(fēng)場(chǎng)整體的發(fā)電量最大化，下文再對(duì)這一地形進(jìn)行研究。而山體地形情況比較復(fù)雜，現(xiàn)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。山體地形條件大致可分為山丘、山坡和峽谷三大類。山體地形在中國(guó)建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范中主要考慮的典型山體是山脊，如圖 2-7[27]。不同山體地形對(duì)風(fēng)場(chǎng)風(fēng)速的影響不同，在這三種地形條件下的風(fēng)場(chǎng)主要是分為爬坡風(fēng)和峽谷風(fēng)。zABC AB CH 圖 2-6 不同粗糙程度下的風(fēng)廓線比較

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 田大疆;;淺析風(fēng)力發(fā)電的經(jīng)濟(jì)與環(huán)境價(jià)值[J];科技資訊;2013年35期

2 王豐;劉德有;曾利華;陳守倫;陳星鶯;;大型風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)最優(yōu)布置規(guī)律研究[J];河海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2010年04期

本文編號(hào)：2781835