考虑高比例风光新能源消纳的燃煤-燃气机组联合调度策略

基于信息物理融合理论,从“对象层-融合层-决策层”三个层级出发,建立燃煤-燃气机组联合调度模型,以发电总成本最小和机组平稳出力为目标,在满足电网安全运行的约束下,求解考虑高比例风光新能源消纳的燃煤-燃气机组联合调度策略,在确保高比例风光新能源消纳的基础上实现对各机组灵活的协同控制。

基于海上风力发电机组中虚拟飞轮储能系统的频率支撑协调控制策略

针对海上风力发电场并入电网导致电网等效惯量下降问题,提出基于海上风力发电机组(OWTs)中虚拟飞轮储能系统(VFESS)的频率支撑协调控制策略,并利用遗传算法优化VFESS吸收和释放功率的曲线。首先,OWTs采用宽转速运行控制方法形成VFESS,通过释放和吸收能量来短时支撑电网频率;然后,考虑负荷扰动、VFESS存储容量、同步发电机组一次调频时间等条件后,利用遗传算法优化VFESS释放和吸收能量的功率曲线,以实现电力系统频率跌落幅度最小、频率变化率最小的目标。最后,算例分析表明采用该方法的OWTs能提供短时频率支撑,减小电力系统低频减载装置动作次数。

基于RRT的无人机航迹规划算法

针对传统快速搜索随机树无人机航迹规划算法中采样点生成随机性过高,规划路径平滑度差的问题,提出一种基于改进快速搜索随机树的无人机航迹规划算法。在搜索树拓展过程中,引入限定采样点生成范围的探测场,改变采样点的生成策略,使算法具备迅速向目标收敛的能力和绕开障碍物威胁的能力。此外,改进算法还对初始航迹的冗余点进行裁剪,并采用B样条曲线法改善航迹平滑度。仿真结果表明,基于改进快速搜索随机树的无人机航迹规划算法比传统快速搜索随机树无人机航迹规划算法平均航迹长度减少21.75%,平均搜索树节点数减少75.78%,平均计算时间减少48.04%。

考虑响应误差的工业可调负荷聚合响应策略

针对工业可调负荷聚合参与需求响应具有响应误差的问题,本文提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略。首先,运用三角模糊数描述响应的不确定性,建立考虑启停响应速度和响应时长的工业可调负荷聚合响应模型;然后,基于激励型需求响应市场,以调用成本最小为目标,提出日前-日内两阶段工业可调负荷聚合响应策略;最后,通过算例结果验证了本文策略的有效性。本文提出的策略有效减少了响应误差带来的影响,提高了工业可调负荷聚合响应的可靠性。。

基于遗传算法的风光最优互补运行策略研究

为了充分考虑风光功率在不同时间空间尺度的各类特性,发挥风光发电的互补特性及其协同效应,提高风光系统的发电效率和经济效益,提出一种基于遗传算法的风光最优互补运行策略,该方法构建以功率平衡、运行成本最小为目标函数,以风光发电运行条件和风光发电最大功率变化量为约束条件的多目标优化模型,并采用带精英策略的非支配排序遗传算法对模型进行优化求解。

风电机组叶片故障的图像识别方法

本文基于图像处理方法提出一种风电机组叶片故障的图像识别方法,能在缺少数据集的情况下实现故障识别。该方法使用K均值聚类和Canny算子实现故障的图像分割,再针对故障的颜色和形状特征设计相应的分类器,实现故障的分类和识别。算例结果证明了所提方法的有效性,该方法能提高海上风电场的运维效率。

海上风电场多时间尺度功率预测方法研究

文章通过提取海上风电功率预测的最小敏感气象因素集,建立了秒级、分钟级、小时级、日前等多时间尺度的功率预测模型,并采用考虑惯性与日周期性的LSTM网络短期风电功率预测统计适配技术实现了日前短期功率预测,采用插值方法获得了分钟级的超短期功率预测。算例分析表明,文章的多时间尺度功率预测方法具有精度高、误差小、覆盖多时间尺度的优势。

风电场暂态频率电压支撑能力评价指标体系

为实现风电场暂态频率电压支撑的精准控制,文章在新能源接入对系统频率和电压稳定性的影响机理基础上,分析了高比例新能源的电力系统频率和电压失稳的原因,提出了评价风电场暂态频率支撑能力及暂态电压支撑能力的指标。算例分析表明,文章提出的指标体系有效评估了风电场的暂态频率电压支撑能力。

基于数字孪生的海上风电场智能运维体系

针对传统运维船巡检、直升机搭载巡检人员及人工遥控操作无人机巡检存在的成本高、依赖人工操作、巡检信息有限等缺点,发展无人机智能巡检,可提高效率、减少停机时间,是未来海上风电场巡检的发展趋势。文章基于数字孪生技术对深远海风电场及故障模型进行建模,并构建了基于云边协同的数据采集与治理及基于Web的风电机组三维可视化监控,同时构建了基于数字孪生的风电机组故障识别与预警系统。

新型数字化风电场海陆一体集控中心系统设计及应用

海陆一体的集控中心对实现海陆风电场协同运行,优化发电效率和电网稳定性有重要作用。初期投入运行的风电场存在着系统繁多、信息流不畅通以及决策数据缺失等问题,为实现新能源企业生产过程智能化、运营智慧化,搭建新型数字化风电场海陆一体集控中心系统。在平台方面,系统采用包含云服务侧、集中监控侧、场站采集侧的“三侧”架构,提供运行监控、综合运维、分析诊断、技术支持以及运营决策5类服务;在软硬件配置方面,均采用合规稳定的系统和设备,保证系统整体架构的统一性、灵活性、兼容性、可维护性以及安全性;在系统安全网络架构方面,实现“安全分区”和“信道分类”。

数字化转型背景下智能风电场建设路径

新能源管理的信息化对于提高管理效率、进行实时监控、参与支持决策等至关重要。因目前缺少智能风电场的具体建设和实施方案,为创建风电场“智慧运营”新模式,打造新能源领域新生态,文章提出了以“运行管理一体化、检修管理智能化、设备管理信息化、备件管理数字化、安全管理智能化”为目标,以“三步走”(“试点运行、形成体系、全面协同”)为建设原则,给出了智能风电场建设的总体框架。

外罗二期海上风电场220 kV海缆整体系统数值模拟分析

海缆是海上风电场的重要构成部分,本文针对外罗二期海上风电场220 kV海缆与弯曲限制器事故状态、设计状态以及事故反演的敷设状态进行了数值模拟分析,通过静态与动态受力分布分析,为事故原因分析提供了理论与数值分析支撑。

储能参与电网辅助调频的协调控制策略研究

传统的水、火电调频机组因其固有缺陷难以克服风电、光伏等间歇式新能源大规模并网引起的电网调频容量不足问题,而储能以其快速的响应特性在调频方面具有天然优势,将储能引入到电网调频中可显著改善其调频效果。因此针对储能参与电网辅助调频的控制策略展开研究,建立了储能以及含储能的区域电网调频等效模型;基于该模型,将储能的荷电状态(State of charge,SOC)考虑在内,并对电网频率偏差和储能的SOC进行分区,提出了一种储能与传统调频机组参与电网频率调节的协调控制策略;搭建仿真模型对所提控制策略进行验证。仿真结果表明,所提控制策略能够有效改善电网调频特性。

用户侧储能参与需求响应的多时间尺度优化调度策略研究

为解决用户侧储能参与需求响应时的调度功率波动问题,提出了一种基于模型预测控制的日前-实时多时间尺度优化调度方案。日前调度计划考虑了分时电价、需求响应补贴收益以及储能电池损耗成本,以用户购电费用最小为目标建立调度模型。为解决负荷预测偏差对调度结果带来的影响,实时调度计划以日前调度计划结果为基准,基于模型预测控制方法建立了以用户实时净负荷功率与日前净负荷功率偏差最小为目标的调度模型以跟踪日前调度计划。最后通过算例仿真验证了所提调度方案的可行性和有效性。

大型海上风电机组叶片故障图像识别方法

针对海上风电机组叶片故障诊断建模时缺乏大量实际故障图像训练样本的问题,文章提出了一种基于小数据集的海上风电机组叶片故障图像识别方法。该方法针对风机叶片图像的叶片及其故障的颜色与形状特征,改进K均值聚类算法以实现叶片分割,设计自适应算法调整Canny算子参数以实现叶片表面早期故障区域的分割,使用K均值聚类算法提取故障的颜色和形状特征并设计相应的分类器以实现故障分类。仿真算例表明,该方法对于叶片表面早期故障的识别是有效的,可以在少量故障样本的基础上为海上风电机组叶片故障识别提供准确的诊断模型,提高了海上风电场的运维效率。