發(fā)布時(shí)間：2019-09-02 17:51

【摘要】：我國海上風(fēng)能資源豐富,且距離負(fù)荷中心近,隨著設(shè)備制造及施工技術(shù)的提升,海上風(fēng)電場(chǎng)迎來新的發(fā)展機(jī)遇。選址工作是成功開發(fā)海上風(fēng)電場(chǎng)的基礎(chǔ)條件,其中,微觀選址是指在規(guī)定的風(fēng)電場(chǎng)范圍內(nèi)確定每臺(tái)風(fēng)機(jī)的位置以減少尾流損失、增加發(fā)電量,可較可觀地提高大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)的收益。此外,大規(guī)模海上風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)數(shù)量多,拓?fù)湎鄬?duì)復(fù)雜,集電系統(tǒng)拓?fù)鋬?yōu)化可以提高集電系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和可靠性。在傳統(tǒng)海上風(fēng)電場(chǎng)規(guī)劃過程中,往往先確定風(fēng)機(jī)位置再優(yōu)化其連接方式,忽略了二者之間的相互制約關(guān)系。本文首先從空氣動(dòng)力學(xué)理論出發(fā),推導(dǎo)了Jensen尾流模型及其改進(jìn)模型,梳理了單風(fēng)向、多風(fēng)向場(chǎng)景下風(fēng)機(jī)尾流損失的計(jì)算步驟,及風(fēng)電場(chǎng)尾流折減系數(shù)的計(jì)算流程,基于經(jīng)典算例計(jì)算分析,減少了尾流損失。然后,借鑒圖論相關(guān)知識(shí)求集電系統(tǒng)拓?fù)鋾r(shí),改進(jìn)求取最小生成樹的經(jīng)典Prim算法,得到滿足進(jìn)線條數(shù)限制及邊權(quán)動(dòng)態(tài)變化的算法,實(shí)例驗(yàn)證表明改進(jìn)算法的結(jié)果更符合工程實(shí)際。其次,探究了微觀選址及集電系統(tǒng)拓?fù)鋬?yōu)化之間的相互制約關(guān)系,建立綜合考慮風(fēng)機(jī)尾流、集電系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性及可靠性的海上風(fēng)電場(chǎng)多目標(biāo)規(guī)劃模型,并通過改進(jìn)帕累托多目標(biāo)優(yōu)化算法求解最優(yōu)解集,根據(jù)不同要求進(jìn)行最終優(yōu)化決策。最后以某海上風(fēng)電場(chǎng)的風(fēng)資源分布狀況為實(shí)例,優(yōu)化風(fēng)機(jī)位置及風(fēng)機(jī)間的拓?fù)溥B接,給出均勻分布的最優(yōu)解集,并用層次分析法選擇出了符合要求的最優(yōu)方案。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM614

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2531073