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基于PSModel的海上风电场全电磁暂态建模与仿真
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作者 崔森 郁舒雁 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期262-271,共10页
开发有效的风机电磁暂态模型是进行海上风电并网研究的基础。根据不同生产厂家所提供的直驱风机模型,提出了一种基于厂家黑盒模型的直驱风机电磁暂态建模方法。利用厂家所提供的模型测试数据解析风机的故障响应特性,推导了不同厂家在电... 开发有效的风机电磁暂态模型是进行海上风电并网研究的基础。根据不同生产厂家所提供的直驱风机模型,提出了一种基于厂家黑盒模型的直驱风机电磁暂态建模方法。利用厂家所提供的模型测试数据解析风机的故障响应特性,推导了不同厂家在电压故障下有功和无功功率响应表达式,包括故障期间的穿越控制过程及不同过程间的暂态切换策略。提出了加权平均压降的风电场等值方法,采用自主研发的全电磁暂态仿真软件(power system model,PSModel)对我国广东某海上风电场进行全电磁暂态建模。根据稳态潮流及暂态特性结果验证了模型可通过系统测试,且有效实现了海上风电场的全电磁暂态建模,从而为该风场接入大电网后的安全稳定分析提供了研究基础。 展开更多
关键词 直驱风电机组 黑盒模型 海上风电场 PSmodel 故障穿越
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Spatial Analysis and Modelling of Wind Farm Site Suitability in Nasarawa State, North-Central Nigeria
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作者 Chukwunonso Emmanuel Ozim Anita Odionyenfe Nweke +3 位作者 Salamatu Abraham Ekpo Olufemi Stephen Oladeinde Haruna Kuje Ayuba Udochukwu Michael Mbanaso 《Journal of Geographic Information System》 2021年第5期603-630,共28页
There has been an increasing global and local interest in developing renewable, clean, and cheap energy towards achieving Goal number 7 of the Sustainable Development Goals (SDG). However, decisions involving suitable... There has been an increasing global and local interest in developing renewable, clean, and cheap energy towards achieving Goal number 7 of the Sustainable Development Goals (SDG). However, decisions involving suitable and sustainable locations for renewable energy projects remain an important task. This study employed Geographic Information System (GIS) and Multi-Criteria Decision Analysis (MCDA) to spatially analyze and model wind farm site suitability in Nasarawa State. The aim is to integrate the environmental, social, and economic aspects of decision-making for identifying sustainable wind farm sites. The study distinguished between two sets of decision criteria: decision constraints and decision factors. The former defined the exclusion zones while the latter were standardized based on fuzzy logic to depict varying degrees of suitability across the State. The MCDA applied the weighted linear combination method, with relative weights generated through pairwise comparisons of the analytic hierarchy process to analyze three policy scenarios: equal weights, environmental/social priority, and economic priority scenario. A combination of resulting composite maps from the constraints and the factors gave the final suitability maps. The resulting suitability index (SI) for the respective policy scenario describes the degrees of suitability: Ideal locations were denoted by one (1) and the not suitable locations by zero (0), with values in-between depicting varying degrees of wind farm site suitability. Based on the SI, priority locations indicating areas with good prospects, in addition to the most suitable parcels of land, were identified and delineated. The composite decision constraint revealed that wind farm projects would not be viable in more than half (57.58%) of the State. Wind speed was the major constraint and accounted for the exclusion of 46.25%, with a mean fuzzy membership value of 0.2008 indicating low suitability across the State. Also, the average acceptable wind farm location for the three-policy scenario was 33.33% of the entire study area. Lafia, Obi, Keana, Awe, Nasarawa-Eggon, Wamba and Kokona LGAs were the identified priority Local Government Areas (LGAs). However, only Lafia, Obi, and Nasarawa-Eggon were consistent with changes in the policy objectives. All the priority LGAs have one or more of the most suitable parcels within their administrative boundaries except for Wamba. Despite the severe limitations of wind speed, substantial parts of Nasarawa State still provide great development potentials for wind energy. The “most suitable” locations in Lafia, Nasarawa-Eggon, and Obi LGAs should have first consideration for the development of wind energy in the State. 展开更多
关键词 GIS Multi-Criteria Spatial Analysis and modelling wind Energy farm Site Suitability Nasarawa State Nigeria
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Development of wind-energy modeling technology and standards 被引量:6
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作者 Cong Wang Yan Li +3 位作者 Yiwen Fan Yongning Chi Hongchang Qi Hongzhi Liu 《Global Energy Interconnection》 EI CAS CSCD 2022年第2期206-216,共11页
To ensure the stable operation of power systems with large proportions of wind power,China has published a series of national,industry,and enterprise standards for wind power.The increase in the number of standards an... To ensure the stable operation of power systems with large proportions of wind power,China has published a series of national,industry,and enterprise standards for wind power.The increase in the number of standards and the expansion of their application scope have given rise to a situation where multiple standards overlap and conflict with regard to the establishment of models and their applicability,resulting in unclear standard application scenarios.Therefore,it is imperative to analyze the development of wind-turbine and wind-farm modeling,along with the relevant standards.This paper presents the methods for wind-turbine modeling,the equivalent model of wind farms based on the general model of wind turbines,and the technical provisions and application scenarios involved in the relevant domestic and international standards.The adaptability of the relevant standards is examined.The results of this study are helpful for advancing wind power generation in China and ensuring the safe and stable operation of large-scale wind power systems. 展开更多
关键词 wind turbine wind farm Power-system modeling Equivalent model of wind farm.
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Impact of Wind Farms of DFIG Type on Power System Transient Stability 被引量:2
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作者 Libao Shi Shiqiang Dai +2 位作者 Liangzhong Yao Yixin Ni Masoud Bazargan 《Journal of Electromagnetic Analysis and Applications》 2010年第8期475-481,共7页
The impact of large-scale grid-connected wind farms of Doubly-fed Induction Generator (DFIG) type on power system transient stability is elaborately discussed in this paper. In accordance with an equivalent generator/... The impact of large-scale grid-connected wind farms of Doubly-fed Induction Generator (DFIG) type on power system transient stability is elaborately discussed in this paper. In accordance with an equivalent generator/converter model, the comprehensive numerical simulations with multiple wind farms of DFIG type involved are carried out to reveal the impact of wind farm on dynamic behavior of existing interconnected power system. Different load models involving nonlinear load model and induction motor model are considered during simulations. Finally, some preliminary conclusions are summarized and discussed. 展开更多
关键词 TRANSIENT Stability DFIG Multiple wind farms wind farm Integration LOAD model
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Wind Farm Coordinated Control for Power Optimization 被引量:12
5
作者 SHU Jin HAO Zhiguo +1 位作者 ZHANG Baohui BO Zhiqian 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第34期I0002-I0002,4,共1页
以降低风电场尾流损失、优化风场出力为目标,设计基于Laguerre函数非线性预测控制(nonlinear modelpredictive control,NLMPC)方案的风场集群控制器。该控制器应用风场动态尾流模型,通过NLMPC统一调整风场内各机组转速以提升风场功率... 以降低风电场尾流损失、优化风场出力为目标,设计基于Laguerre函数非线性预测控制(nonlinear modelpredictive control,NLMPC)方案的风场集群控制器。该控制器应用风场动态尾流模型,通过NLMPC统一调整风场内各机组转速以提升风场功率。在控制器设计中,使用有效风速预测误差校正对预测模型失配及超短期风速预测误差进行补偿,引入Laguerre函数降低滚动时域优化计算负担并分析了控制器对风速预测误差的鲁棒性能。仿真研究表明,集群控制器能够在不同风速条件下提升风场功率、降低优化计算负担,且对风速预测模型失配与风场自然风速预测误差具有鲁棒性。 展开更多
关键词 英文摘要 内容介绍 编辑工作 期刊
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海上风电场经交流海缆并网谐波谐振放大分析 被引量:1
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作者 顾文 郑超航 +3 位作者 杨宏宇 吴熙 汪泓 许皓珲 《现代电力》 北大核心 2024年第2期380-391,共12页
采用交流海缆接入电网的海上风电场在电缆线路分布电容的作用下,可能出现陆上风电场不常见的谐波谐振与谐波放大现象,严重威胁到海上风电场安全可靠运行。为研究海上风电场谐波谐振机理与谐波放大影响因素,首先,建立了海上风电场输电系... 采用交流海缆接入电网的海上风电场在电缆线路分布电容的作用下,可能出现陆上风电场不常见的谐波谐振与谐波放大现象,严重威胁到海上风电场安全可靠运行。为研究海上风电场谐波谐振机理与谐波放大影响因素,首先,建立了海上风电场输电系统与集电系统两部分的状态空间模型,并给出谐波放大倍数、谐波含量等指标的计算方法;其次,通过特征值和参与因子揭示了谐波谐振机理及关键影响因素;然后,通过根轨迹法研究了电网短路容量、高压电缆参数和风电机组并网台数对谐振模态的影响;最后,在Matlab/Simulink仿真平台搭建江苏某海上风电场.验证理论分析的有效性。 展开更多
关键词 海上风电场 状态空间模型 谐波谐振机理 谐波放大
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基于等效粗糙度模型的风电场尾流数值模拟方法
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作者 贾瑞 葛铭纬 《风机技术》 2024年第3期86-90,共5页
随着风电场规模的扩大和密度的增加,风电场整场的尾流效应也日益显著且备受关注。准确评估风电场尾流效应对于风电场的建设和开发具有重要的意义,但目前仍缺乏同时兼顾计算精度和效率的尾流计算方法。本文基于OpenFOAM平台中的雷诺时均... 随着风电场规模的扩大和密度的增加,风电场整场的尾流效应也日益显著且备受关注。准确评估风电场尾流效应对于风电场的建设和开发具有重要的意义,但目前仍缺乏同时兼顾计算精度和效率的尾流计算方法。本文基于OpenFOAM平台中的雷诺时均方法,实现了风电场等效粗糙度模型和雷诺平均方法的嵌套。结果表明,该方法相较于工程中常用的Jensen尾流模型和尾流叠加模型,计算精度得到了大幅的提高,且因为其对于风电场建模简单,所需计算资源较少,是用在大型风电场的一种工程应用价值较高的下游尾流计算方法。 展开更多
关键词 等效粗糙度模型 风电场尾流 尾流模型 大型风电场
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现货市场环境下考虑条件风险价值的风电场最优售电模型
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作者 尹立敏 向紫炜 +1 位作者 王艺博 王春鹏 《电气应用》 2024年第10期93-100,共8页
随着我国电力市场的逐步开放,风电产业进入市场成为必然的发展趋势,风电场的售电决策和风险评估是其适应市场的关键。为根据风电场在现货市场环境中对风险和收益的不同偏好,提出相应的售电决策,使得收益最大化和风险最小化。提出了一种... 随着我国电力市场的逐步开放,风电产业进入市场成为必然的发展趋势,风电场的售电决策和风险评估是其适应市场的关键。为根据风电场在现货市场环境中对风险和收益的不同偏好,提出相应的售电决策,使得收益最大化和风险最小化。提出了一种考虑条件风险价值的风电场最优售电双层优化模型。将风电场在现货市场中的报量和报价分别作为模型上下层的优化目标进行求解,考虑了预测偏差对售电计划的影响,并以偏差惩罚的形式并入目标函数,同时运用条件风险价值法来控制风电场出力的不确定性,得到风电场不同风险偏好下的报量报价曲线以及综合效用。最后,以某地区工程实际数据为例,利用所提模型就不同的风险系数和偏差价格系数对风电场在日前市场中的报量和报价进行了仿真,验证了所提模型的有效性与合理性。 展开更多
关键词 电力现货市场 风电场 售电模型 条件风险价值 双层优化
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考虑迟延的风电场模型预测尾流优化控制 被引量:2
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作者 魏赏赏 许昌 +1 位作者 阎洁 赵振宙 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第5期1813-1822,I0012,共11页
降低风电场出力波动性有利于促进电网友好运行,而尾流优化控制是降低整场出力波动的重要措施。现有尾流优化控制大都基于稳态模型,却忽略尾流动态迟延特性。但尾流迟延在风速不确定性基础上会进一步增加风电场出力的波动性。为此,该文... 降低风电场出力波动性有利于促进电网友好运行,而尾流优化控制是降低整场出力波动的重要措施。现有尾流优化控制大都基于稳态模型,却忽略尾流动态迟延特性。但尾流迟延在风速不确定性基础上会进一步增加风电场出力的波动性。为此,该文基于稳态尾流模型辅以迟延计算,构建风电场准稳态尾流模型以同时兼顾尾流干涉作用与动态迟延特性。在此基础上,提出一种考虑迟延的模型预测平稳控制方法(predictive control considering delay,MPC-D),以指令跟踪与功率波动最小为目标协调各机组出力。最后,在WFSim上构建含33台机组的风电场仿真模型,并基于此分析尾流迟延对风电机组以及整场运行性能影响。结果表明,所建准稳态尾流模型能同时模拟尾流速度损失、机组功率迟延和整场功率阶梯变化等特性。并且由MPC-D所得整场出力较基于稳态模型的控制方法平均相对误差、均方根误差以及滑动均方根误差均得到改善,同时能防止机组桨距角频繁动作。 展开更多
关键词 风电场 尾流控制 模型预测 尾流迟延
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基于单机等值与主成分分析法的海上风电场等值建模研究
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作者 于飞 胡磊 《青岛科技大学学报(自然科学版)》 CAS 2024年第2期123-129,共7页
在借鉴海上风电场实际项目经验的基础上,重点分析了海上风电场集电线路的等效方式以及海上风电场的等值建模。综合目前风电场动态等值中单机等值与多机等值的优缺点,以实际风电场作为参考,提出了单机等值法和多机等值法相结合的双层等... 在借鉴海上风电场实际项目经验的基础上,重点分析了海上风电场集电线路的等效方式以及海上风电场的等值建模。综合目前风电场动态等值中单机等值与多机等值的优缺点,以实际风电场作为参考,提出了单机等值法和多机等值法相结合的双层等效方法。按风机的馈线分布对风电场进行一次单机等值,再以主成分分析法对一次等值后的机组提取主导变量,作为二次多机等值的分群指标并进行机组分群,保证风电场等值的精确度。该等值建模对海上风电场进行二次等效建模,通过仿真验证,将等效后的仿真模型与实际详细模型做对比,验证了该等效方法的可行性。 展开更多
关键词 海上风电场 线路等效 主成分分析法 等值建模
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海上风电桩基础打桩过程中桩周土强度弱化模型试验研究
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作者 刘润 苏春阳 +3 位作者 李成凤 贾沼霖 袁新勇 刘玉飞 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期242-250,共9页
在海上风电桩基础的打桩过程中,桩周土体强度会产生明显的弱化现象,为明确桩周土体强度弱化影响因素以及弱化规律,开展模型试验模拟打桩过程,研究在不同锤击能量下,不同桩体尺寸情况下,桩身侧摩阻力随着贯入深度的变化规律,建立描述土... 在海上风电桩基础的打桩过程中,桩周土体强度会产生明显的弱化现象,为明确桩周土体强度弱化影响因素以及弱化规律,开展模型试验模拟打桩过程,研究在不同锤击能量下,不同桩体尺寸情况下,桩身侧摩阻力随着贯入深度的变化规律,建立描述土体强度弱化规律的弱化公式,并通过打桩软件对多个海上风电桩基础工程中大直径及超大直径钢管桩的打桩实测数据进行打桩分析。研究结果表明:在打桩过程中,桩周土体强度的弱化同时受到桩体质量以及锤击能量的影响,桩基质量和锤击能量越大,土体强度弱化程度越高。在打桩的可打入分析中,采用该文所建立的弱化公式可模拟出不同尺寸桩体沉桩时土体强度的折减规律。 展开更多
关键词 海上风电场 桩基础 打桩 土体强度弱化 模型试验
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计及低电压穿越及故障全过程动态的双馈风电场等值方法 被引量:1
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作者 周海强 崔晓丹 +3 位作者 许剑冰 曹博源 高超 陈志昊 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第6期216-225,共10页
在分析双馈感应发电机(DFIG)故障各阶段动态的基础上,提出了一种计及低电压穿越控制的双馈风电场等值方法。首先,讨论了低电压穿越控制策略,给出了含双馈风电场的电力系统故障稳态潮流计算方法。在考虑电压暂态过程的条件下,分析了外部... 在分析双馈感应发电机(DFIG)故障各阶段动态的基础上,提出了一种计及低电压穿越控制的双馈风电场等值方法。首先,讨论了低电压穿越控制策略,给出了含双馈风电场的电力系统故障稳态潮流计算方法。在考虑电压暂态过程的条件下,分析了外部系统短路故障后DFIG转子电流的变化机理,指出电压跌落深度及风电功率是影响短路电流的主要因素,可根据动作分界线判断撬棒是否动作。然后,根据初始风速及撬棒状态将风电场中的DFIG分为3群,并对等值DFIG及集电网络进行聚合。为提高等值模型在恢复阶段的精度,根据故障稳态电压对双馈风电场功率恢复曲线进行预估,并在此基础上对等值DFIG恢复速率进行分段修正。最后,对含双馈风电场的算例系统进行了等值计算。仿真结果表明,等值模型较好地保持了原系统在故障各阶段的动态,在保持较高精度的前提下有效简化了系统,提高了计算速度。 展开更多
关键词 双馈感应发电机 风电场 低电压穿越 电力潮流 撬棒 动态等值 等值模型 功率恢复
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电力系统风力发电建模与仿真研究综述
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作者 洪国庆 吴国旸 +3 位作者 金宇清 谢欢 鞠平 梁倍华 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2024年第17期22-36,共15页
对于大规模风电并网的电力系统安全稳定分析,构建合适准确的风电场模型至关重要。首先,梳理了现有风电机组的模型结构以及风电场的动态等值,阐述了风力发电系统的参数辨识方法。其次,介绍了电力系统中风力发电系统常用的时域仿真分析技... 对于大规模风电并网的电力系统安全稳定分析,构建合适准确的风电场模型至关重要。首先,梳理了现有风电机组的模型结构以及风电场的动态等值,阐述了风力发电系统的参数辨识方法。其次,介绍了电力系统中风力发电系统常用的时域仿真分析技术,主要综述了电磁暂态仿真、机电暂态仿真、中长期动态仿真、机电-电磁暂态混合仿真和数模混合仿真技术。然后,简述了风力发电系统建模与仿真的新进展。最后,分析了电力系统中风力发电系统的建模及其仿真技术面临的挑战与瓶颈,并结合新型电力系统的需求,对其建模与仿真技术进行了展望。 展开更多
关键词 风力发电 风电场 建模 仿真分析 电磁暂态 机电暂态
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风电场站等值模型综合评价体系
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作者 王晗玥 付乐融 +3 位作者 刘星 井航 冯谟可 许建中 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2024年第7期271-277,共7页
为实现多类风电场站等值模型综合评价,搭建全拓扑详细模型作为基准模型,通过集电网络等值与风电机组聚合分别得到单机等值模型、馈线等值模型2个评价对象。提出基于改进层次分析的等值模型综合评价体系,包含多工况的时空层面评价指标。... 为实现多类风电场站等值模型综合评价,搭建全拓扑详细模型作为基准模型,通过集电网络等值与风电机组聚合分别得到单机等值模型、馈线等值模型2个评价对象。提出基于改进层次分析的等值模型综合评价体系,包含多工况的时空层面评价指标。针对所提评价指标,在PSCAD/EMTDC环境中对3个模型展开仿真测试,给出2个等值模型的综合评价结果:在对仿真速度要求不高时,馈线等值模型评价综合值更高,具备多种问题分析能力,普适性更好。所提综合评价体系从仿真层面出发,实现了对风电场站等值模型包括稳态运行点、小干扰、暂态运行条件、集电网络空间体征、仿真速度多项指标的全方位评价。 展开更多
关键词 风电场站 等值模型 层次分析 评价指标 综合评价体系
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考虑大气稳定度的典型复杂地形风场CFD模式 被引量:1
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作者 孙壮 李树民 +3 位作者 朱蓉 郑丹 刘伟毅 高建勇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期197-205,共9页
为评估中国典型复杂山地风资源,实现风资源的高效利用,结合雷诺时均的k-ε两方程模型、大气粗糙度壁面函数和热浮力作用,提出能模拟不稳定、中性和稳定状态复杂地形风场特性的大气CFD模式,并针对湍流参数、大气粗糙度对风速廓线的影响... 为评估中国典型复杂山地风资源,实现风资源的高效利用,结合雷诺时均的k-ε两方程模型、大气粗糙度壁面函数和热浮力作用,提出能模拟不稳定、中性和稳定状态复杂地形风场特性的大气CFD模式,并针对湍流参数、大气粗糙度对风速廓线的影响进行参数化研究。采用两种方式驱动CFD模式:一种是通过来流上游的实测风速廓线驱动CFD模式,一种是通过WRF模式输出风速廓线和温度廓线驱动CFD模式。利用山西神池南桦山丘陵山地测风数据进行大气CFD模式验证,通过WRF-CFD耦合仿真研究山地公里级范围热浮力作用对风场的影响,详细对比不同热浮力作用下的大气CFD模式仿真精度。结果表明大气CFD模式能准确地模拟不同稳定度状态下的山区大气风环境,但对于不稳定状态下山后风场的模拟能力稍差。 展开更多
关键词 风能 风电场 大气边界层 复杂地形 大气CFD模式 风廓线 大气稳定度
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基于高斯混合模型聚类的双馈风电场动态等值建模方法 被引量:1
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作者 邓俊 张阳 +3 位作者 李怡然 夏楠 戚正浩 高桐 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期342-350,共9页
针对风电场动态运行条件下等值建模精度偏低、聚类依据不足的难题,提出一种基于高斯混合模型聚类思想的风电场等值建模方法。首先,分析单台双馈感应式风力发电机在低电压穿越期间的动态响应特性,根据响应特性的集群特征构建聚类指标。然... 针对风电场动态运行条件下等值建模精度偏低、聚类依据不足的难题,提出一种基于高斯混合模型聚类思想的风电场等值建模方法。首先,分析单台双馈感应式风力发电机在低电压穿越期间的动态响应特性,根据响应特性的集群特征构建聚类指标。然后,提出基于高斯混合模型动态初步聚类、优化聚类数目的两阶段等值建模方法,推导出赤池信息和贝叶斯信息准则下聚类数目的寻优算法。以典型中等规模风电场为例,在Matlab/Simulink平台进行不同故障穿越条件的仿真测试,结果表明所提风电场等值建模方法聚类有效、精度高。 展开更多
关键词 风电场 低电压穿越 风速 双馈风力发电机 高斯混合模型聚类 等值建模
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基于各项异性多项式分布的风力机三维尾流模型
17
作者 凌子焱 赵振宙 +3 位作者 刘惠文 马远卓 刘一格 王丁丁 《哈尔滨工程大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期153-161,共9页
针对风切变效应及风切变与均匀流的风速差产生的质量亏损,本文提出了一种更先进的三维尾流模型,不同于以往高斯模型,该模型假设速度分布为多项式形状,采用了更加直观的物理尾流边界。此外,考虑到尾流边界的各向异性膨胀,给出了横向和垂... 针对风切变效应及风切变与均匀流的风速差产生的质量亏损,本文提出了一种更先进的三维尾流模型,不同于以往高斯模型,该模型假设速度分布为多项式形状,采用了更加直观的物理尾流边界。此外,考虑到尾流边界的各向异性膨胀,给出了横向和垂向尾流边界扩展率的表达式,这使得该模型仅根据入流风条件及风力机参数即可确定2个方向上的扩展率。通过陆上(I0=13.4%, 9.4%)和海上(I0=6.9%, 4.8%)风况的大涡模拟数据对本文模型的预测精度进行验证研究。与传统模型相比,本文模型能够更好地预测风力机的垂向和横向的尾流分布,最大和最小误差均最小。 展开更多
关键词 风电 风电场 风力机 解析模型 风速 高斯分布 大涡模拟 湍流
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多时空尺度风电集群爬坡的模型预测控制分层策略
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作者 王京 徐诒玥 +2 位作者 房毅 杨海翔 王晨旭 《山东电力技术》 2024年第11期39-47,共9页
提出一种基于模型预测控制分层策略,对风电集群进行动态划分,以不同时间尺度的数值天气预报(numerical weather prediction,NWP)作为参考依据,用深度学习方法对每个子集进行建模,对每个时间段进行集群的聚类、划分与判定以提高预测精度... 提出一种基于模型预测控制分层策略,对风电集群进行动态划分,以不同时间尺度的数值天气预报(numerical weather prediction,NWP)作为参考依据,用深度学习方法对每个子集进行建模,对每个时间段进行集群的聚类、划分与判定以提高预测精度。控制层在空间上分为三个部分,利用模型预测控制对风功率在时间上进行逐层细分,在滚动优化的环节加入对风电集群的爬坡约束条件,反馈校正环节以当前时刻风电集群输出状态为新的一轮滚动优化调度的初始值。试验结果显示该方法可以降低风电功率的波动,降低风电爬坡事件的出现。 展开更多
关键词 集群风电场 模型预测控制 滚动优化 爬坡
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Fitch风电场参数化方案入流风速的校正及效果检验
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作者 谢泽明 余晔 +2 位作者 董龙翔 马腾 王雪薇 《高原气象》 CSCD 北大核心 2024年第3期790-801,共12页
风电场的尾流会影响大气边界层的动量和湍流通量,进而影响局地气候和环境。包含风电场参数化的中尺度数值模式是研究风电场对气候和环境影响的有力工具。本研究将高分辨率的大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)结果作为“真值”,评估... 风电场的尾流会影响大气边界层的动量和湍流通量,进而影响局地气候和环境。包含风电场参数化的中尺度数值模式是研究风电场对气候和环境影响的有力工具。本研究将高分辨率的大涡模拟(Large Eddy Simulation, LES)结果作为“真值”,评估了WRF中尺度模式中的Fitch风电场参数化方案在风机区和尾流区的风速和湍流动能廓线,提出了校正网格入流风速的方法。该方法考虑网格等效推力造成的阻塞效应,并利用经典动量理论推导出的关系式对网格入流风速进行订正,使其更接近自由入流风速。结果显示,原始Fitch风电场参数化方案给出的网格入流风速和大涡模拟结果的差距明显,且受模式水平分辨率的影响较大。在不同的水平分辨率下(1000 m、 500 m和250 m),校正了网格入流风速的Fitch-new风电场参数化方案给出的网格入流风速与自由入流风速的相对误差绝对值都<1%,得到的空间平均推力和输出功率与大涡模拟结果一致。Fitch-new参数化方案改进了风电场尾流区风速亏损的模拟,尤其是对高分辨率下风机网格的风速亏损,模拟的风电场尾流区湍流动能的增加量和垂直分布虽然比原始Fitch方案有所改进,但仍存在一定问题,需进一步研究。 展开更多
关键词 风电场 参数化 数值模拟 模式评估 大涡模拟
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基于三维卷吸尾流模型的风电场功率计算
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作者 凌子焱 赵振宙 +3 位作者 刘一格 刘惠文 马远卓 王丁丁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期8488-8495,I0013,共9页
风电场中风力机尾流产生叠加效应。为更加准确地计算风电场的尾流风速的分布,该文基于作者前期建立的单台风力机的三维余弦形状的卷吸尾流模型(3DCLE模型),考虑尾流叠加效应,建立了风电场尾流模型(3DCLEWFM)。通过Horns Rev海上风电场及... 风电场中风力机尾流产生叠加效应。为更加准确地计算风电场的尾流风速的分布,该文基于作者前期建立的单台风力机的三维余弦形状的卷吸尾流模型(3DCLE模型),考虑尾流叠加效应,建立了风电场尾流模型(3DCLEWFM)。通过Horns Rev海上风电场及Nørrekær Enge陆上风电场的实测数据来进行验证。结果表明,3DCLEWFM能够精准预测不同风向下风电场中风力机的输出功率,两种案例下,精度较Jensen风电场尾流模型(Jensen wind farm model,JWFM)提高65%和86%,较BPA风电场尾流模型(BPAWFM)提高48%和66%。 展开更多
关键词 风力机 三维尾流模型 尾流叠加效应 风电场
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