不同中心集风管形式对浅圆仓降温通风效果的模拟研究

在CFD数值模拟技术的基础上,对浅圆仓不同中心集风管形式下的径向通风降温数值模拟结果分析,并进行对比以评判优劣。研究的粮食种类为大豆,数值模拟了四种变径形式的中心集风管顶部,或开孔或不流通,共八种情况的通风条件下,粮堆内部温度分布和气流组织情况,将八种情况下的数值模拟结果对比,分析其通风均匀性和通风降温速率。研究发现,集风管高度与粮面平齐且上粗下细时有较为明显的优越性,通风均匀性较好。研究结果对浅圆仓仓储大豆通风降温方式的选择提供了理论依据。

基于CBAM-LSTM的风电集群功率短期预测方法

风电功率的精准预测对我国实现“碳达峰”、“碳中和”的目标具有重要意义。传统的风电功率预测方法往往忽视了时间序列数据中的长期依赖关系和空间相关性,导致预测结果不准确。为了解决这个问题,文中提出了了卷积块注意力机制(Convolutional Block Attention Module, CBAM)和长短时记忆网络(Long Short-Term Memory, LSTM)相结合的模型。首先,使用CBAM对风电功率时间序列数据特征和数值天气预报中蕴含的空间特性进行提取,该模块能够自适应地学习时间和空间上的重要特征;然后,将提取的特征输入到LSTM层结构中进行功率预测。为了验证所提方法的有效性,使用中国吉林省某风电场的数据集进行验证,实验结果表明,与其他功率预测方法相比,文中所提方法平均绝对误差(Mean Absolute Error, MAE)平均降低2.67%;决定系数(R-Square, R2)平均提高23%;均方根误差(Root Mean Square Error, RMSE)平均降低2.69%。

集群化发展模式下风电场预测、规划及控制关键技术综述

随着我国风电行业的快速发展,规模化发展风电对能源转型的推进至关重要。然而,由于风电场所处的复杂环境和高昂的建设运营成本等因素,集群化发展模式下的风电场面临着一系列技术难点和挑战。因此,文中针对集群化发展模式下风电场的建设和运营,重点总结了相关的预测、规划及控制关键技术。文中围绕风电场集群的关键技术与研究思路进行了归纳总结;针对风电场集群的特点,包括风资源量化表征与预测技术、多风电场协同优化规划技术以及多风电场控制与运行技术进行了详细探讨,对于每个技术领域,分析了当前的研究现状和取得的成果;最后,阐明了风电场集群建设和运营关键技术领域的发展趋势,并指出了待解决的技术难点,通过总结这些技术的研究成果为我国风电的规模化、集群化开发提供参考。

基于多目标原子轨道搜索算法的风电场集群最优经济调度

随着环保意识的增强以及风电渗透率的不断攀升,使得电力部门对含风电系统的经济调度提出了更高的要求。为了在降低污染物排放及促进风电消纳的同时将发电成本控制在最低,建立了考虑环境与经济指标的风-火多随机变量经济调度模型。该模型中的目标函数考虑了火力发电成本、风力发电成本、弃风惩罚成本及污染气体排放。采用多目标原子轨道搜索算法进行模型求解,该算法在传统原子轨道搜索算法的基础上添加了存档机制、网络机制以及领导者选择机制,具有较强的多目标优化执行能力。结合修改后的IEEE30节点算例进行仿真分析,结果验证了所提模型的可行性以及多目标原子轨道搜索算法求解此类问题的有效性。

风电场集电线路故障监测系统设计与应用研究

从风电场集电线路故障监测着手,建立了故障监测系统,阐述了故障监测系统的主要构成及关键测距技术。该故障监测系统投入风电场集电线路的应用结果和数据表明,其具有良好的故障测距精确性与稳定性,大大减小了风电场故障排查难度,实现了风电场智能化运维。

计及电压稳定性约束的海上风电场集群VSC-MTDC组网优化方法

海上风电场将朝深远海、集群化方向发展,多端柔性直流输电技术(voltage source converter based multi-terminal direct current,VSC-MTDC)对远距离、大规模海上风电接入系统表现出明显优势,因此有必要对海上风电场集群VSC-MTDC组网优化进行研究。考虑到风电场集群出力的聚集效应会影响电气设备的容量配置,以及陆上电网的公共连接点(point of common coupling,PCC)电压稳定性对大规模风电接入容量的影响。文中推导了PCC点电压稳定性指标,并引入了“N+”原则对电气设备进行容量配置,提出一种计及“N+”原则和PCC点电压稳定性的海上风电场集群VSC-MTDC组网优化方法。采用改进的NSGAⅡ算法对海上风电场集群VSC-MTDC系统进行分析。算例结果表明,按“N+”原则进行容量配置可以更好提高收益,考虑PCC点电压稳定性虽然会增加投资成本,但能够提高PCC点电压稳定性。

基于行波测距的35 kV风电场集电线路故障跳闸分析

风电场集电线路大部分采用电缆架空混架形式铺设且线路中存在大量短支线以及T接风机,其线路结构特殊,同时风电场集电线路由于其运行方式以及结构的影响,在线路发生故障跳闸时尚无有效的故障测距方案,仅通过保护方案实现。本研究基于行波法故障测距角度,介绍风电场集电线路运行环境以及运行背景,并依据该风电场集电线路结构设计了合理的线路故障监测方案;采用行波法故障测距思路对风电场集电线路进行故障分析,实现风电场集电线路的故障点精确定位,填补了风电场集电线路故障测距的空白。

风电场集电线路工程施工常见问题分析及其对策建议

风电场集电线路工程施工中常见问题主要包括设计阶段规划不到位、分包模式下施工质量难满足实际要求、责任划分不够明确、总承包商未考虑施工安排合理性等,解决这些问题的建议包括在设计阶段充分考虑环境条件、选择综合水平较高的分包商、加强监理力度以及确保施工安排的合理性,通过这些建议,可以提高风电场集电线路工程的施工质量和效率。

多T接风电场集电线路自动巡检系统研究与设计

多T接长支路的风电场集电线路往往伴随多段电缆架空混架的情况,传统电抗法故障测距无法适用于现阶段风电场集电线路的故障排查。因此,从多T接电缆架空混架结构着手,分析了现阶段故障排查的难点与痛点,设计了一套多T接风电场集电线路自动巡检系统,并基于风电场集电线路的复杂结构解决了取能、数据传输以及自动定位等关键技术问题,从而为多T接混架风电场集电线路故障排查提供了理论技术支撑。

风电场集电线路状态监测一体化装置

本文介绍了一种适用于风电场集电线路状态在线监测的一体化装置,论述了线路状态监测的传感器工作原理及行波故障监测原理,该装置采用模块化设计,集线路状态监测、故障测距于一体,各项功能均能相互配合。利用大量现场运行数据证明,该一体化监测装置应用于集电线路状态监测具有良好的适应性及线路状态监测的稳定性。

风电场集电线路高压跌落保险防误动的研究

随着风电产业的迅速扩展,其内部集电线路的安全运维挑战日益凸显,并已成为影响整个风电行业进一步发展的关键制约因素。风电场内连接各风电机组及外部电网的核心纽带——集电线路,其运行稳定性与可靠性至关重要;任何故障性事件均可能对风电场整体效能产生负面影响,乃至酿成重大安全事故。在诸多问题中,高压跌落保险装置的误动作是困扰集电线路安全稳定运行的一大难题,误动一旦发生不仅可能导致风电场停机停产,还可能波及更大范围内的电力系统稳定性。本研究致力于探讨和解决高压跌落保险装置误动作这一核心问题,旨在提升风电场集电线路的安全运营标准,进而有力推动我国风电行业的健康发展与可持续进步。

基于行波测距的风电场集电线路主要问题研究

近年来我国大力发展清洁能源产业,截止到2022年底,我国清洁能源发电量以及新增装机容量都得到了大幅提升,同时各类线路故障频发,风力发电首当其冲成为了清洁能源的重要组成部分,本文首先对比了传统阻抗法与行波法故障测距的差异性,指出了当下行波法故障测距应用于风电场集电线路中存在的问题,同时给出了相应的解决方案及策略,为保障风电场集电线路行波法故障测距成熟应用提供了相应的运行方案,提高了风电场集电线路的运行安全性以及稳定性。

考虑故障弃风影响的海上风电场集群MTDC系统规划

当前海上风电开发呈现集群化与深远海化特征,多端直流(MTDC)系统因其在大容量风电功率远距离输送中经济性优、可控性强等优点,逐渐成为大规模海上风电场集群并网接入的重要方式之一。围绕大规模海上风电场集群MTDC系统规划问题,提出了一种海上风电场集群MTDC系统故障下的弃风率指标,并构建了兼顾投资成本与风电场弃风率的海上风电MTDC系统优化模型。算例分析表明,该优化模型和指标能够有效优选规划方案,并且可在保证经济性的同时降低风电场的弃风率。

基于灵敏度分析的风电场集群双层电压协调控制策略

针对风电场集群地区的电压越限问题,文章构建了风电场集群无功电压协调控制系统的结构,提出了一种基于灵敏度分析的双层风电场集群电压协调控制策略,上层控制为集群控制中心协调控制区域内各风电场的并网点输出无功功率,下层控制为集群内的各风电场通过本站AVC系统自动调节并网点电压在电压目标值。所提控制策略利用风电场之间的实时电压/无功灵敏度,解决集群区域内风电场因本站无功调节能力不足导致电压越限的问题。最后,通过算例验证了本策略的有效性。

基于sViT的风电场集电线故障区段定位

为解决风电场集电线单相接地故障后定位困难的问题,提出基于变分模态-小波变换(VMD-CWT)时频谱联合孪生视觉自注意力模型(sViT)的故障区段定位方法。分析发现故障区段与集电线故障电压的VMD-CWT谱有密切关系,借助深度学习算法挖掘谱线与故障区段的关系可以实现集电线故障区段定位。借助PSCAD/EMTDC软件搭建集电线模型,收集各类故障情况的数据后进行VMD-CWT变换生成时频谱;在训练集上搜索sViT网络的最优识别参数,将这一网络的分支用于测试集识别。仿真结果表明该方法对集电线多分支、混合短线有着良好的适应能力,定位受到过渡电阻、噪音和故障相位角的影响较小。

集群双馈风电场的分次调压控制

基于集群风电场间无功电压耦合较强、通信条件较差的特点,提出以双馈风电机组为主、电容器/静止无功补偿器(SVC)为辅,不过分依赖风电机组与风电场自动电压控制系统间通信的集群双馈风电场分次调压控制策略。事先根据电网运行状况计算得到不需实时更新的双馈风电机组的PQ曲线,同步补偿无功功率以应对有功出力的变化,并仅在电网运行状况发生大幅变化时更新PQ曲线;在调节效果不够理想或PQ曲线未更新时,再利用电容器/SVC进行二次调压。通过对中国北方某地区集群风电场的仿真分析,验证了所述控制策略可有效减少风电机组连锁脱网的发生机会,并且其控制效果不受风电机组与风电场自动电压控制系统间通信中断的影响。

具有低电压穿越能力的集群接入风电场故障特性仿真研究

结合风电机组的结构和并网原理,对直驱风电机组提出了"卸荷电路+无功补偿"的低电压穿越改进控制方法,对双馈风电机组采用了DC-Chopper和SDBR(series dynamic braking resistor)代替Crowbar的低电压穿越改进控制方法。以PSCAD为平台分别构建了具备低电压穿越能力的直驱风电机组和双馈风电机组的并网仿真模型;结合风电并网技术规程,采用电压跌落器仿真验证了直驱、双馈风电机组在电网电压跌落下的低电压穿越能力。参照新疆达坂城实际风电场群接入系统方案,构建了包含具备低电压穿越能力的直驱、双馈风电机组的集群风电场仿真算例,研究了风电场送出线故障、集群风电场送出线电压跌落、系统线路电压跌落时风电场群故障穿越特性。仿真结果表明:集群接入风电场送出线电压跌落会影响相邻风电场及系统的电压和频率,故障结束后整个风电接入系统可以在风电接入技术规程要求的时间内恢复至稳态运行状态。研究成果有助于分析风电大规模集群接入系统的运行特性,提高电力系统对风电的接纳能力。

大规模集群风电接入电网电能质量问题探讨

中国的风电装机容量已跃居世界第一位,进入了大规模建设和并网运行阶段。陆续发生的大规模风电机组脱网事故,暴露出风机自身和风电场并网等领域缺乏统一的管理和技术标准,制造、施工、设计、调试和技术监督等多个环节的标准不能无缝衔接,影响了电网安全稳定运行、供电可靠性和供电质量。立足于大规模集群风电场及坚强智能电网建设的大背景,分析大规模风电并网与智能电网的内在联系及有关电能质量标准及实际应用问题。为确保大规模风电的持续健康发展,必须尽快健全与之相适应且统一的电能质量技术标准。

大型集群风电有功智能控制系统设计

分析了大规模风电接入甘肃电网对调度运行产生的影响,提出了风电有功功率控制的思路,介绍了大型集群风电有功智能控制系统的配置方案、系统功能、控制策略设计原则,以及控制系统与风电场之间的控制接口方案和控制方法。该系统已投入工程运行,使得各风电场的发电量普遍提高,取得了很好的控制效果,既保证了风能这一绿色能源得到有效开发和充分利用,又保证了电网的安全稳定运行。

考虑预测误差分布特性的风电场集群调度方法

为应对大规模风电集中并网给电力系统有功功率平衡带来的影响,将风电功率预测信息纳入电力系统日常调度是必然趋势。现有考虑预测信息的风电场集群有功调度方法一般采用确定性风电预测数据,由于风能特性和预测水平限制,难以满足电力系统调度精度需求。因此提出一种考虑风电功率预测误差分布特性的有功功率调度方法,该方法首先通过历史数据统计分析得到风电场风电功率预测误差的概率分布,然后以风电场集群下发有功指令后各风电场输出的风电功率缺额的数学期望之和最小为优化目标,优化分配风电场集群调度指令,减少因风电有功预测误差导致的风电场群输出有功功率与集群调度要求之间的功率差额。通过风电场实际数据验证了所提方法的有效性和先进性。