本文關(guān)鍵詞：風(fēng)速模型對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率曲線的影響研究

  更多相關(guān)文章： 風(fēng)速模型 威布爾分布 湍流強(qiáng)度 Kaimal譜 功率曲線

【摘要】：風(fēng)電是一種清潔永續(xù)、易于開(kāi)發(fā)、份額比重不斷增加、開(kāi)發(fā)技術(shù)趨于成熟的可再生能源發(fā)電方式。然而由于風(fēng)能自身的湍流特點(diǎn)決定了風(fēng)電機(jī)組所受載荷的擾動(dòng)性及其輸出功率的波動(dòng)性,為提高風(fēng)電機(jī)組建模的精確度,并保證電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,需建立符合風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境的風(fēng)速模型。以建立符合風(fēng)電機(jī)組實(shí)測(cè)風(fēng)速特性的風(fēng)速模型為研究目的,基于國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)IEC61400-1(2005)版中的Kaimal湍流譜和風(fēng)電場(chǎng)實(shí)測(cè)風(fēng)速威布爾概率分布,旨在建立既滿足風(fēng)速短期隨機(jī)性和波動(dòng)性變化特點(diǎn),又符合實(shí)際風(fēng)速長(zhǎng)期統(tǒng)計(jì)特性的風(fēng)速模型。并將該風(fēng)速模型應(yīng)用于不同湍流強(qiáng)度下的功率曲線與實(shí)測(cè)功率曲線的相關(guān)性分析,研究風(fēng)速的湍流特性對(duì)功率曲線的影響,具有實(shí)際的理論研究?jī)r(jià)值和應(yīng)用意義。主要工作內(nèi)容如下：(1)基于實(shí)測(cè)的風(fēng)速模型。聯(lián)立實(shí)測(cè)風(fēng)速威布爾分布和Kaimal湍流譜,采用五種方法對(duì)實(shí)測(cè)風(fēng)速進(jìn)行威布爾參數(shù)的評(píng)估,并依據(jù)三種統(tǒng)計(jì)方法對(duì)五種評(píng)估結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證得出最優(yōu)威布爾分布參數(shù)解,通過(guò)不同風(fēng)速的概率值求解出各風(fēng)速段的持續(xù)時(shí)間,并計(jì)算從切入風(fēng)速到切出風(fēng)速步長(zhǎng)為1m/s的湍流強(qiáng)度,實(shí)現(xiàn)平均風(fēng)速連續(xù)變化的湍流風(fēng)速仿真,仿真風(fēng)速涵蓋切入風(fēng)速到切出風(fēng)速的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行全風(fēng)速范圍。(2)風(fēng)速模型的修正。由于Kaimal譜仿真中各平均風(fēng)速均采用恒定湍流強(qiáng)度值,中風(fēng)速段(5-11m/s)各平均風(fēng)速波動(dòng)規(guī)律不變且仿真占比時(shí)間高達(dá)79.55%,導(dǎo)致仿真出的概率密度與威布爾分布擬合效果不夠理想,因此,采用湍流強(qiáng)度分區(qū)計(jì)算和ARMA模型兩種方法進(jìn)行風(fēng)速模型修正。修正結(jié)果既有效地提高了仿真風(fēng)速分布概率滿足實(shí)測(cè)風(fēng)速威布爾概率特征的精確度,還體現(xiàn)了不同風(fēng)速下的由低至高的湍流特性,豐富了風(fēng)速模型的湍流種類(lèi),修正效果理想。(3)風(fēng)速模型對(duì)功率曲線的影響分析。提出功率權(quán)重分析法,當(dāng)湍流強(qiáng)度在3%～11%之間時(shí),功率與實(shí)測(cè)功率的權(quán)重差值小于1.5%,當(dāng)湍流強(qiáng)度在0-3%,11%-15%時(shí),功率與實(shí)測(cè)功率的權(quán)重差值為3.1%-3.5%的范圍,當(dāng)湍流強(qiáng)度在15%以上時(shí),功率與實(shí)測(cè)功率的權(quán)重差值大于6%。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)速模型 威布爾分布 湍流強(qiáng)度 Kaimal譜 功率曲線
【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】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-19
• 1.1 課題研究背景10-15
• 1.1.1 全球風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀10-11
• 1.1.2 中國(guó)風(fēng)電發(fā)展現(xiàn)狀11-15
• 1.2 課題研究目的及意義15-16
• 1.3 國(guó)內(nèi)外風(fēng)速模型研究現(xiàn)狀16-18
• 1.4 課題研究?jī)?nèi)容18-19
• 第2章 風(fēng)速基礎(chǔ)理論及功率特性19-36
• 2.1 風(fēng)的時(shí)空特性19-21
• 2.1.1 風(fēng)的時(shí)間尺度特性19-20
• 2.1.2 風(fēng)的空間尺度特性20-21
• 2.2 風(fēng)速威布爾分布及其參數(shù)估算21-27
• 2.2.1 最小二乘法22-23
• 2.2.2 平均值和最大值法23
• 2.2.3 平均值和標(biāo)準(zhǔn)差法23-24
• 2.2.4 最大似然估計(jì)法24-25
• 2.2.5 等能量密度法25-26
• 2.2.6 威布爾參數(shù)驗(yàn)證方法26-27
• 2.3 風(fēng)的湍流特性27-29
• 2.3.1 湍流形成的原因27-28
• 2.3.2 湍流的基本特征28
• 2.3.3 湍流強(qiáng)度的計(jì)算28-29
• 2.4 風(fēng)功率譜特性29-33
• 2.4.1 Van Der Hoven功率譜30-31
• 2.4.2 Von Karman功率譜31
• 2.4.3 Mann功率譜31-32
• 2.4.4 Kaimal功率譜32-33
• 2.5 風(fēng)功率轉(zhuǎn)化特性33-35
• 2.5.1 貝茨極限33-34
• 2.5.2 功率系數(shù)34-35
• 2.5.3 功率曲線35
• 2.6 小結(jié)35-36
• 第3章 基于實(shí)測(cè)的風(fēng)速模型36-47
• 3.1 實(shí)測(cè)風(fēng)速的威布爾參數(shù)估算結(jié)果37-40
• 3.1.1 實(shí)測(cè)風(fēng)速威布爾參數(shù)估算37-39
• 3.1.2 實(shí)測(cè)風(fēng)速威布爾參數(shù)驗(yàn)證39-40
• 3.2 風(fēng)速模型建模結(jié)果40-46
• 3.2.1 實(shí)測(cè)風(fēng)速湍流強(qiáng)度的計(jì)算40-41
• 3.2.2 基于Kaimal譜的湍流風(fēng)速仿真41-43
• 3.2.3 基于威布爾分布和Kaimal譜的湍流風(fēng)速仿真43-46
• 3.3 小結(jié)46-47
• 第4章 風(fēng)速模型的修正47-56
• 4.1 基于湍流強(qiáng)度分多區(qū)間計(jì)算的風(fēng)速模型修正47-50
• 4.1.1 基于湍流強(qiáng)度分多區(qū)間計(jì)算的風(fēng)速模型修正方法47-48
• 4.1.2 湍流強(qiáng)度分區(qū)間計(jì)算風(fēng)速模型修正結(jié)果48-50
• 4.2 基于ARMA模型的風(fēng)速模型修正50-54
• 4.2.1 基于ARMA模型的風(fēng)速模型修正方法50-52
• 4.2.2 基于ARMA模型的風(fēng)速模型修正結(jié)果52-54
• 4.3 風(fēng)電機(jī)組修正風(fēng)速模型數(shù)據(jù)驗(yàn)證54
• 4.4 小結(jié)54-56
• 第5章 風(fēng)速模型對(duì)功率曲線的影響分析56-65
• 5.1 功率曲線測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)及流程56-57
• 5.2 風(fēng)速模型與功率曲線57-58
• 5.2.1 風(fēng)速模型與靜態(tài)功率曲線57-58
• 5.2.2 風(fēng)速模型與動(dòng)態(tài)功率曲線58
• 5.3 風(fēng)速模型對(duì)功率曲線的影響分析58-63
• 5.3.1 風(fēng)速模型對(duì)功率曲線影響分析方法58
• 5.3.2 風(fēng)速模型對(duì)功率曲線影響分析結(jié)果58-63
• 5.4 小結(jié)63-65
• 第6章 結(jié)論與展望65-67
• 6.1 結(jié)論65-66
• 6.2 展望66-67
• 參考文獻(xiàn)67-70
• 附錄70-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果72-73
• 致謝73

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張延遲,吳剛,姜霞;大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的功率曲線[J];新疆大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版);2001年02期

2 胡毅;孫燕霞;;影響兆瓦機(jī)組功率曲線的主要因素及解決方案[J];內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟(jì);2010年19期

3 付彥海;;利用實(shí)時(shí)功率曲線優(yōu)化風(fēng)功率預(yù)測(cè)系統(tǒng)[J];科技資訊;2012年18期

4 萬(wàn)小平;汪景燁;;風(fēng)能資源評(píng)估中的功率曲線問(wèn)題[J];風(fēng)能;2012年09期

5 王明軍;高原生;;風(fēng)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行功率曲線影響因素分析[J];風(fēng)能;2013年04期

6 李闖;申?duì)T;孟凱鋒;孫翰墨;尹詩(shī);;基于混合模型的風(fēng)機(jī)限電機(jī)組功率曲線建模[J];可再生能源;2013年11期

7 馬平;劉昌華;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率曲線的驗(yàn)證[J];可再生能源;2008年06期

8 申新賀;潘東浩;唐繼光;;大型風(fēng)電機(jī)組功率曲線的分析與修正[J];應(yīng)用能源技術(shù);2009年08期

9 鄭志峰;;滾子鏈傳動(dòng)的功率曲線[J];吉林工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1983年01期

10 芮曉明;張穆勇;霍娟;;基于性能可靠性的風(fēng)電機(jī)組功率曲線評(píng)定新方法[J];動(dòng)力工程學(xué)報(bào);2014年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 陶方強(qiáng);文利;王明軍;梅國(guó)剛;楊雄杰;;功率曲線問(wèn)題困擾機(jī)組出保[A];中國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)《風(fēng)能產(chǎn)業(yè)》（2014年第8期)[C];2014年

2 郭希紅;張銘;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)綜合功率曲線的探索分析[A];中國(guó)風(fēng)電生產(chǎn)運(yùn)營(yíng)管理(2013)[C];2013年

3 黎孟巖;劉興杰;米增強(qiáng);;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率曲線建模方法研究[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（入選部分）[C];2011年

4 黎孟巖;劉興杰;米增強(qiáng);;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組功率曲線建模方法研究[A];2011年云南電力技術(shù)論壇論文集（優(yōu)秀論文部分）[C];2011年

5 張晴晴;段琳鳳;張旭;唐寧寧;;基于正態(tài)分布概率模型研究風(fēng)電機(jī)組功率曲線[A];智能化電站技術(shù)發(fā)展研討暨電站自動(dòng)化2013年會(huì)論文集[C];2013年

6 李闖;申?duì)T;孟凱鋒;嚴(yán)淼;孫翰墨;;基于統(tǒng)計(jì)閾值的風(fēng)機(jī)功率曲線擬合數(shù)據(jù)濾波方法[A];2013電力行業(yè)信息化年會(huì)論文集[C];2013年

7 李闖;申?duì)T;孟凱鋒;尹詩(shī);嚴(yán)淼;;基于偏度指標(biāo)的風(fēng)機(jī)功率曲線擬合數(shù)據(jù)濾波方法[A];2013年中國(guó)電機(jī)工程學(xué)會(huì)年會(huì)論文集[C];2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 馬曉慧;風(fēng)速模型對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率曲線的影響研究[D];華北電力大學(xué)(北京);2016年

2 王偉娜;基于實(shí)測(cè)風(fēng)功率曲線的風(fēng)機(jī)控制方法研究[D];北京交通大學(xué);2013年

3 彭津;基于性能可靠性的風(fēng)電機(jī)組功率曲線評(píng)定方法研究[D];華北電力大學(xué);2015年

4 劉昊;大型風(fēng)電機(jī)組綜合性能評(píng)估方法研究[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

5 韓璐;風(fēng)光儲(chǔ)聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)平滑控制方法研究[D];電子科技大學(xué);2014年

6 李若昭;風(fēng)電機(jī)組綜合性能評(píng)估與運(yùn)行特性分析[D];華北電力大學(xué)（北京）;2009年

，

本文編號(hào)：696937