风电机组“以大代小”电量效益的量化研究

【目的】依据存量风电机组的实际风资源情况,量化增加塔架高度所能产生的发电量效益。【方法】先依据风机机位统计的实际风速、风频分布情况,计算各不同单机容量、叶片长度的拟选机型所能产生的发电量效益;再通过对比分析,确定最优发电效益的塔架、单机容量、叶片长度的机型组合。【结果】通过实例计算选定的机型组合所能产生的年度发电量相较于原机组的发电量提高2倍以上,并且可利用的小时数也较为可观。【结论】为老旧存量风电机组采取“以大代小”的提质增效措施提供了理论支撑,对预计的收益情况进行量化评估,并在此基础上,为分析投入成本和量化收益情况提供了更加直观的可行性方案。

大型高炉合理鼓风动能的探讨

简要分析了高炉鼓风动能的影响因素和控制方法,基于首钢京唐两座5500m^3高炉生产数据的统计分析,重点探讨了大型高炉合理鼓风动能的范围。结果表明:合理的鼓风动能和高炉料柱透气性密切相关,通过调整焦炭负荷和布料矩阵等,可以改善高炉料柱的透气性;不同的高炉应根据实际情况选择合理的鼓风动能,针对京唐2座5500m^3高炉而言,鼓风动能应控制在115~149kJ/s,风速为236~259m/s。

双馈风力发电机组全运行工况与快速启动电磁暂态建模

随着高比例新能源风电机组渗透率的不断提高,其接入电力系统对电网的安全稳定运行具有重要的影响,故建立精确的电磁暂态仿真模型对研究风电机组本身和并网系统的静暂态稳定特性尤为重要。基于现场低电压穿越实验实测数据,结合实际曲线确定双馈风电机组的动作特性及控制策略,采用改进的遗传算法对双馈风力发电机本体参数、风机功率控制参数以及低电压穿越保护装置Crowbar的电阻值进行参数辨识,并结合风机生产厂商提供的电气参数,建立了中国蒙西某风电场实际双馈风电机组的全运行工况下快速启动的精确电磁暂态仿真模型,可实现在全风速范围内,风电机组启动后1 s内快速进入稳定运行状态。最后通过数据比对验证了所提出的参数识别方法能够反映实际风电的关键特性,所建立的电磁暂态仿真模型准确无误,具有较好的实际应用价值。

风速对双馈风力发电机并网影响

通过比较双绕组电机和双馈风力机发电机等效电路,介绍双馈风力发电机的工作原理。研究了基于定子磁链定向矢量技术双馈机空载并网的特性及其控制策略。针对风速的不稳定性,对风力发电机的并网产生影响进行了分析。通过建立各种不同风速模型,模拟了实际风能的动态情况。运用MATLAB/Simulink对双馈风力发电机在恒风和实际风速二种情况下,并网前后的电流、电压特性进行了仿真分析。通过仿真研究验证了控制策略的正确性和风速对风力机运行特性的影响。

考虑有向功率特性的风电场功率输出模型

针对目前仿真分析中风电场等值建模这一难题,在考虑风向及电网功率需求对风电场功率输出影响基础上,提出了一种考虑有向功率特性的风电场等值功率输出模型构建方法。该方法首先根据风向将风电场的实际运行数据划分到不同的风向扇区内,利用数学统计方法分析不同风向下输入风速与输出功率之间的映射关系,得到不同风向扇区的风电场功率曲线的函数关系表征,建立了风电场有向功率曲线;然后,根据电网的功率需求,控制风电场的并网输出功率,构建了风电场功率输出模型,并利用风电场实例进行仿真验证。算例分析表明,所搭建的风电场模型能够合理地表征风电场输出功率,更准确地反映风电场的实际运行特性,可为风电场运行分析及并网研究提供参考。

基于功率键合图的风力发电系统建模

为了建立风力发电系统并网统一模型,表征风力发电系统的物理结构,以功率键合图建模理论为基础,建立风力发电系统的功率键合图全局模型。首先,简单介绍了功率键合图的状态变量、标准元件和功率键等基本概念。然后,建立风力发电系统的功率键合图全局模型,包括空气动力系统模型、机械传动系统模型、发电机模型、功率变换器模型和电网模型。最后,基于20-sim仿真平台,结合风力发电系统的实际参数,在假设风速输入下,验证该模型可如实描述风力发电系统的动态特性。在实际风速输入情况下,将模型的输出功率、转矩与实际风力发电系统输出功率、转矩进行对比,进一步验证了模型的正确性和适用性。

络筒定长装置的开发及应用

介绍所开发络筒定长装置的应用效果。通过在线检测筒子实际转数和槽筒转数,根据槽筒转数、槽筒直径、筒子实际转数和筒子即时传动半径计算出槽筒与筒子的线速度滑移率,然后根据滑移率再折算出筒子即时纱线长度,并累加计算,从而达到了单锭精确定长的目的。使用实践证明,该装置计长误差能够控制在±0.5%以内,可将筒纱长度差异率控制在1%以下。

地铁长区间隧道火灾工况风速实测情况分析

检验隧道通风系统功能有效性的重要标准就是对区间风速进行实测,而且实测数值应满足相关标准、规范的要求。结合某地区地铁开通运营前消防验收对地下区间火灾工况风速的实测情况,对长大区间实测风速结果进行了介绍及分析,总结了实测时需注意的事项,并分析了影响测试结果的重要因素,以期为后续线路区间风速的测试提供一些指导。

风压影响下弯坡路段线形设计

根据风压对汽车行驶稳定性的分析,提出风压影响下陡坡接小半径汽车安全行驶模型,并根据车辆在风压影响下的实际运行速度进行选用技术指标。并将结论应用到工程实例中,利用MATLAB进行仿真绘制出"坡长、坡度与速度"、"速度与平曲线半径"的关系图,以供设计者选取技术指标提供依据。

高密度行车时地铁车站屏蔽门承压测试实验研究

本文通过列车停运夜间的专开列车测试实验,针对19个地铁车站采集分析了列车停靠站台,后续列车离站并驶入区间隧道过程中,站台不同位置屏蔽门的动态承压情况。得到岛式站台端部1号门屏蔽门承压最大约为侧式站台的13倍,且上下排热开启与否对1号门承压影响很小。测试实验的数据提供了屏蔽门系统运营的动态承压工作环境,为地铁设计运营的优化提供重要依据。

不同分析数据进行风速代表年订正的可靠性研究

由于风资源的年际变化,风资源评估和风电场发电量计算中很重要的一项工作是风速的代表年订正。风资源工程师通常利用不同分析数据(气象站数据、再分析数据、中尺度数据)对测风塔的实际测风数据进行代表年订正,以此得到的风速来计算风电场的年发电量。不同的分析数据得到的风速订正量不同,甚至对大、小风年的判定结果也不相同,因此考察各种分析数据在判定大、小风年,代表年订正时的可靠性十分有必要。在排除限电等外界影响因素的情况下,风电机组的实际发电量最能反映风电场建成后当地风资源的年际变化,首次提出借助实际发电量数据来评判不同分析数据进行代表年订正时可靠性的方法,并通过2个已投产风电项目案例对该方法进行验证。研究结果表明:在再分析数据(ERA5、MERRA2)和中尺度数据(DATA1)中,采用ERA5进行代表年订正具有较好的可靠性;降尺度数据对风电场大、小风年的代表性减弱,更适合缺少实际测风数据情况下的风电项目的宏观选址。

基于激光雷达的风电机组实际功率曲线验证及其影响要素研究

基于云南某个风电场的激光雷达和测风塔实测数据以及风电场的实际运行数据，分析机组SCADA风速与自由流风速的关系，在此基础上研究准确有效地描绘风电机组实际功率曲线的方法，并讨论了湍流、风切变、入流角等主要风资源参数如何影响机组的发电效率。