基于浸入边界法的海上风电双向流固耦合数值模拟方法

为研究海上风电机组在运行过程中的流场特性及流固耦合动力响应,引入海上风电机组整机系统一体化分析理念,提出基于浸入边界法的海上风电双向流固耦合运行过程模拟方法。其中,采用浸入边界法模拟了风机旋转引起的静动干涉问题,基于交错迭代法构建了适用于风电机组“风机-塔架-基础”一体化研究的双向流固耦合数值模拟方法。该方法能够真实反映海上风电机组的流固耦合效应,准确求解其动力响应。所采用的浸入边界法无需更新网格运动,能够高效求解风电机组叶片旋转引起的静动干涉问题。最后,将该方法应用于工程实践,模拟了某海上风电工程双向流固耦合运行全过程。

考虑流固耦合效应的单桩式海上风电机组结构响应模拟

针对海上风电整机系统,建立了一体化流固耦合分析方法。在模拟过程中,采用浸入边界法解决风机叶片旋转引起的静动干涉问题,利用改进的守恒式level set(简称ICLS)方法捕捉海浪自由面,并使用交错迭代法求解流固耦合方程。通过构建“风机—塔架—基础”一体化流固耦合数值模拟方法,能够在一次仿真计算中实现海上风电整机系统的全过程数值模拟,准确求解多荷载耦合作用下“风机—塔架—基础”的整体结构动力响应。以某单桩式海上风电工程为例,验证了本方法能够实现对海上风电整体系统的一体化分析。

风电场功率预测的研究进展及发展趋势

风电场功率预测可以有效地帮助平衡系统电力供应和负荷需求,从而降低风电功率波动性和不确定性对电力系统稳定性的影响.随着风电接入电力系统比例的增加,如何准确地预测风电场发电功率成为一大难点,将影响风电场并网运行.由此,系统总结了近些年来国内外学者在风电场功率预测方面的研究进展.首先,以预测时间尺度、预测物理量、预测原理、预测特点为分类标准,对多种风电场功率预测方法进行了分类梳理,总结了各类预测方法的研究情况,阐述了其特点及应用场景,为预测模型的选择提供了参考.之后,从单点预测、概率预测、预测曲线的角度总结了预测效果的评价指标,并就评价指标的选择给出建议.最后,总结了当前风电场功率预测全过程遇到的影响预测准确性、实用性的关键因素,提出了未来风电场功率预测可能的发展趋势,为准确预测风电场功率及电网的稳定并网运行提供了参考.

研究海上风电场工程220kV电缆的施工方案

220kV电缆是海上电场工程中核心内容,在海上风电场工程建设中,为了提高海上风电工程整体质量,必须要加强对220kV电缆施工方案探讨,采取合理施工方案,进而提高工程质量。

海气边界层内风电场尾流及功率特性的中尺度数值模拟研究

研究基于中尺度数值天气预测(WRF)模型,耦合海洋模型和风电场参数化方案,探讨了海洋边界层下的海上风电场尾流效应和功率输出特性。结果发现:海上风电场尾流易发生混合,导致较强的风速亏损,严重影响下游风力机的功率输出。由于大气和海洋之间的动量、热量及水汽等通量交换,速度亏损表现出更强的水平扩散,风电场尾流恢复加速,最终尾流长度缩短。另外,风电场的尾流特性和功率输出与风力机布局相关,海气相互作用增强了尾流延伸的稳定性,削弱了风电场的非局地性影响。研究表明使用多物理耦合模型探究海上风电场运行特性是尤为关键的。

风电场储能工程的应用

对风电并网中对储能的应用进行了分析,从储能配置准则和储能规模配置方法对风电场储能规模配置内容进行了分析,明确了储能控制问题,提出了风机交流侧接入、风机直流侧接入、升压站交流侧接入三种储能站接入方式,解决了风电场发电不稳定问题。

新型输配电电网建设及新能源微电网并网研究

为了解决微电源被接入到电网中,出现了频率波动大、峰值过大问题,通过对微电网控制策略进行研究,最终得到合理应用主从控制和对等控制,可以实现新能源微电网并网后,电网稳定运行的结论。