基于VMD-CNN-LSTM模型的短期风电功率预测

风电功率的精准预测是提高风电并网稳定性的重要手段之一。针对气象特征复杂性与随机性引起风电功率难以精准预测的问题,提出了一种基于VMD-CNN-LSTM的短期风电功率预测模型。该模型总体结构包括多气象特征序列变分模态分解(VMD)与重构、卷积神经网络(CNN)挖掘多气象特征信息、长短期记忆网络(LSTM)预测结果输出、泛化能力分析。与目前仅考虑分解历史风电功率序列分别建立预测模型方法相比,本文所提出的VMD方法物理意义明确,能够跟踪气象特征预测未来风电功率趋势。在某风电场的实际数据上进行验证,算例结果表明:该模型预测结果精度较高,降低了多气象特征因素对预测结果的影响,具有一定的实用性。

一种大深度竖井掘进机泥浆环流系统用对冲减压装置的研制

在大深度竖井掘进机的泥浆环流系统中,由介质势能产生的系统压力已经达到了一个不容忽视的程度。针对这种大压力、高流量工况下恶劣的固液两相流环境,提供了一种可靠性高、故障间隔长、结构简单且精巧的对冲减压装置作为在线式备份减压器,以期能够在透平故障的情况下为泥浆环流系统提供应急减压措施,并保证其平常可以作为在线热备。新设计了四种不同构型的对冲减压装置,并在纯水介质下进行仿真模拟,分析论证其原理的可行性。结果发现,有导流器结构的方案可以避免对冲锋面作用在缓冲室的罐壁上,使射流平缓地消散;在喷嘴距为300 mm时,减压器内流动最为均匀。

基于STATCOM的超级电容储能系统的风电并网

为了提高电网的电能质量,探讨了一种与永磁同步发电机(PMSG)相连接的电网控制和运行策略。该电机以直驱变速风电机组和静止同步补偿器(STATCOM)为基础,STATCOM的应用是通过风力涡轮机的不脱网运转能力来提高了系统性能,发电机侧变换器的控制策略是应用STATCOM控制器实现传输效率最大化。通过Matlab对其进行了仿真验证。仿真结果表明,带有STATCOM的超级电容器能量存储系统能够提高风能系统电网故障或扰动时的稳态和动态性能。

一种高增益交错并联正反激变换器

传统的交错并联boost变换器升压增益很小,电压应力却很高。因此,提出了一种适用于可再生能源系统(光伏系统)的高电压增益变换器,利用电压乘法器模块(由开关电容和耦合电感组成)来提高升压增益的;分析了电路的工作模态,推导了升压增益和电压应力,并计算了传导损耗和效率;比较系统性能后,根据不同的性能指标针对该应用领域进行分析;最后通过实验样机实验证明了理论说法的正确性,结果证明该拓扑结构能够实现高达97.1%的转换效率。

低液气密度比横向射流一次雾化模拟研究

在混合欧拉-拉格朗日框架下,对液气密度比为312、空气入口马赫数为0.2和0.35以及液体射流和空气主流的动量通量比为180的直射式喷嘴的横向射流一次雾化进行了数值模拟研究。针对低液气密度比下一次雾化同时受液体湍流和空气动力学影响,提出将一次雾化模化为先经历湍流驱动雾化再迅速经历空气动力学修正的方法,发展了一次雾化模型。模拟结果表明液滴直径在y/D大于30后与实验有一定差别外,液滴直径和液滴速度分布与实验基本一致,模拟射流轨迹与实验经验关系式相比偏低。

配网中电动汽车调度策略及其经济效益评估

大量电动汽车无序充电会对电网造成巨大的冲击,对其进行合理调度不仅可以减小冲击,还能激发潜在的经济效益。首先具体分析每一项潜在价值,建立配网中电动汽车经济效益评估模型;然后应用粒子群算法,以经济效益最大为目标函数,基于充电需求分类的调度策略,利用电动汽车支持配网高峰用电并充当备用容量,得到每一辆电动汽车各时段的充放电功率。算例结果证明了该模型和调度策略的有效性。

孤岛双馈异步风力发电机组自抗扰控制研究

针对孤岛运行双馈异步风力发电机输出电压易受负载切换影响、PI控制器对电机参数依赖性高等问题,建立了包含励磁电流动态过程与电机参数误差的数学模型。将电机参数误差和励磁电流动态过程分别视为系统的内扰与外扰,应用分离性原理和零极点配置方法设计双闭环自抗扰控制器替代PI控制器,扩张状态观测器可实时估计系统总扰动,并通过前馈进行补偿。建立兆瓦级DFIG孤岛运行仿真模型进行验证,结果表明文章控制方法能够有效抑制负载切换引起的电压扰动和电机参数变化的影响,提高了系统抗扰动性能。

基于单神经元权系数的风电机组独立变桨控制

针对风电机组大型化造成风轮受风剪切效应不良影响的问题,提出了采用模糊PID功率控制器与单神经元动态权系数分配的独立变桨距控制方案。使用Matlab软件对该方案应用于1 MW双馈型风电机组独立变桨距的运行工况进行仿真研究。仿真结果显示,独立变桨距控制方案在保证机组输出功率稳定的前提下,显著改善了风机叶片与风轮承受的轴向不平衡气动力的幅值与波动,进而降低了机组运行过程中受到的气动疲劳载荷,有助于延长机组寿命。

多批次测试数据建模新方法

为满足数学建模在传感器准确度分析上的准确性要求,提出了多批次测试数据数学建模的两种新方法,即数理统计建模法和参数平均建模法。将这两种方法运用到电涡流位移传感器的多批次测试数据建模中,与拟合的传感器准确度最小二乘法相比较,结果证明了数理统计建模法在传感器准确度分析上的准确性和参数平均建模法的简便性。

基于蓄电池三段式充电的小型风光互补控制系统的设计与仿真

基于太阳能光伏发电和风力发电的特点,给出了新颖的最大功率点跟踪控制策略;研究了蓄电池在各个充电方式下的特点,给出一种三段式充电控制策略,设计了一种新型风光互补控制系统,经matlab仿真验证,本系统可靠稳定,降低了成本,并实现了蓄电池的高效、快速、无损充电,使得充电曲线尽可能地逼近最佳充电曲线,提高了蓄电池使用效率,并利用双闭环PID控制实现了蓄电池的恒压限流充电。

EEMD和CNN-XGBoost在风电功率短期预测的应用研究

为解决风电功率序列随机性强、波动性大、预测误差高的问题,提出一种基于集合经验模态分解与卷积神经网络-极端梯度提升相结合的短期风电功率组合预测模型。该模型首先对原始的风电功率序列进行预处理,剔除缺失值和离群值;其次进行EEMD分解得到一系列子序列;再将每组子序列输入到CNN模型中提取特征信息;最后采用XGBoost回归模型对风电功率进行预测,并和XGBoost、CNN-XGBoost两种预测模型进行对比;经甘肃某风电场的实际风电运行数据验证,EEMD-CNN-XGBoost预测模型具有更好的预测效果以及更高的预测精度。

兆瓦级双馈风力发电系统低电压穿越实现措施及效果验证

针对双馈风力发电系统在电网电压发生跌落故障时影响风电机组稳定运行甚至产生解列这一情况,采用了基于动态刹车电阻DBR回路方案来解决这一技术难题。对WT2000型兆瓦级双馈风力发电系统低电压穿越功能模块进行了介绍,利用Matlab/Simulink进行了系统仿真,并在WT2000型兆瓦级双馈风力发电系统上进行了实地测量。结果表明,在电网电压发生跌落时,能在短时间内响应故障启动泄容装置,使系统维持安全工作状态,符合GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》国家标准。

基于WFDS的WLAN接入模式探讨

无线局域网络以其接入便利、使用高效得到迅速普及,成为人们广泛运用的信息传输与沟通途径。随着接入点数量的剧增及接入网络技术的创新发展,一种全新的基于光纤的无线分布系统WFDS接入模式应运而生,该组网方式的灵活、可靠、便捷、高效与长距离传输等内涵优势令其开创了无线网络的全新发展格局。本文依据WFDS技术展开了对WLAN光纤接入模式的探讨,并提出了系统组成及布置方案,对完善建立统一的接入模式及管理平台有积极有效的促进作用。

基于IEC 61400-25的风电远程集中控制系统

风电的大力发展,使得风电现场多套监控系统并存,通信协议不统一的问题日益突出。文章中设计的基于国际风电标准IEC 61400-25的风电远程集中控制系统可以对风电场不同厂家的通信协议进行规范,对不同类型机组信息进行集中监视和跨厂商统一控制,实现数据采集、设备控制、测量、参数调节和事故报警、预测等功能,并提供数据接口支持与上级调控中心协调运行。风电远程集中控制系统的实现,可大大减少现场值班人员数量,提高集约化管理水平。

双馈型风电机组齿轮箱更换方案的设计及应用

随着我国风电机组装机量的逐年增加,风力发电机组寿命期内的故障日益显著,尤其以齿轮箱为例的传动链故障居高不下,而齿轮箱及关键部件的维修因诸多原因的限制,常停留在整体下架维修的阶段。经考察,目前齿轮箱下架维修方案存在工艺复杂,维修费用高等特点。针对此问题,提出双馈型风电机组空中仅对齿轮箱进行下架的维修方案,并对方案中的更换工艺装备进行了设计和加工制造。最终采用此方案成功对宁夏地区某风场三菱1.0MW机组齿轮箱进行了空中更换。实践证明,该方案安全可靠、操作简便,能够满足实际工程需求,极大程度上节约了风电齿轮箱及关键部件维护的成本,为风电业主在大部件更换方面带来了很大的经济效益。

A novel algorithm of channel resource allocation in wide-band WLAN

With the development of Wide-band wireless communications,MAC protocol in IEEE 802.11 can't satisfy user-individual quality of service(QoS) guarantees effectively and can't support high-speed mobility.A novel algorithm for channel allocation in Wide-band WLAN and an improved resource reservation mechanism applied into IEEE 802.11 MAC protocol are proposed in this article.The simulated results indicate that the advanced protocol makes the system throughput improved and delay decrease.Moreover,the improved system shows an excellent performance in the environment with high-speed mobility.

基于大数据驱动的风速不确定性建模

关于风电场风速和风功率的随机特性,现有研究大多侧重于进行整体分析,而没有考虑信号中高频波动部分和低频稳定部分各自的特性。针对这种情况,本文从气象学中大气运动的湍流流动机理出发,基于大数据分析和数据驱动的建模技术,对风电场风速信号的平均小时风速和湍流部分进行了分析。通过对不同地域的多个风电场历史风速和风功率的海量数据的统计分析,发现了风速波动的内在关系,建立了风速瞬时方差统计参量关于其小时平均值的幂律模型,并验证和初步理论解释了所建立的风电瞬时波动不确定性模型的普适性。

风电场短路电流计算

以某风电场为例,介绍了风力发电场电气系统设计中短路电流的计算原则、等值阻抗换算、短路点选取、建模计算等,指出短路电流计算对设备选择和校验意义重大,电气设备参数的选择是影响风电场经济性的重要因素。

配网中电动汽车调度策略及其经济效益评估分析

合理的调度策略是降低电动汽车充放电无序性的重要保障,还有利于潜在的经济效益得到挖掘。本文对配电网中电动汽车调度策略与经济效益评估进行分析,并基于建立其模型,通过延缓线路升级改造、降低配电网损耗、减少分布式新能源发电备用容量,探究调度策略的优化策略,从而激发配网中电动汽车潜在的经济效益,以供参考。