【摘要】：目前風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)發(fā)展迅速,風(fēng)電的全國(guó)總裝機(jī)容量逐年增加,占全國(guó)的總發(fā)電的比例越來(lái)越大。風(fēng)電作為一種可再生的清潔能源,在人們的生活中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。 首先考慮到由于大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的設(shè)備維修與更換的費(fèi)用昂貴,因此及時(shí)準(zhǔn)確的對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估,可有效節(jié)約檢修維護(hù)成本。為此本文提出了一種基于狀態(tài)參數(shù)趨勢(shì)預(yù)測(cè)的大型風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)模糊綜合評(píng)價(jià)策略。首先分析并歸納了大型風(fēng)電機(jī)組的重要運(yùn)行狀態(tài)參數(shù),采用層次分析法構(gòu)建出評(píng)價(jià)模型,在狀態(tài)參數(shù)的劣化度計(jì)算中結(jié)合了模糊趨勢(shì)預(yù)測(cè)策略,然后應(yīng)用模糊隸屬度加權(quán)進(jìn)行逐層評(píng)價(jià)結(jié)論的綜合,在總體評(píng)價(jià)結(jié)論的綜合策略上對(duì)傳統(tǒng)方法進(jìn)行了有益的改進(jìn)。通過(guò)算例表明,與常規(guī)模糊評(píng)價(jià)策略相比,本文策略更具合理性,有助于及時(shí)發(fā)現(xiàn)早期故障隱患,可為風(fēng)電場(chǎng)合理安排機(jī)組的調(diào)度運(yùn)行與檢修維護(hù)計(jì)劃提供參考。 再者考慮到目前電網(wǎng)調(diào)度下的大型風(fēng)電場(chǎng)功率控制策略通常主要關(guān)注風(fēng)電機(jī)組功率響應(yīng)能力,而對(duì)機(jī)組設(shè)備實(shí)際運(yùn)行健康狀態(tài)關(guān)注不足,這使調(diào)度運(yùn)行的可靠性難以保證。為此本文提出一種考慮風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行健康度的風(fēng)電場(chǎng)功率優(yōu)化調(diào)度策略。首先提出了一種基于SCADA監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的風(fēng)電機(jī)組健康狀態(tài)評(píng)估策略,利用綜合劣化度對(duì)機(jī)組的健康狀況進(jìn)行總體評(píng)估,為功率調(diào)度決策過(guò)程提供輔助依據(jù)。然后針對(duì)風(fēng)電場(chǎng)實(shí)際運(yùn)行中對(duì)機(jī)組啟停以及功率控制的要求,結(jié)合機(jī)組健康度信息,建立了風(fēng)電場(chǎng)功率調(diào)度的復(fù)合目標(biāo)多步優(yōu)化模型。接下來(lái)設(shè)計(jì)了基于遺傳算法的求解策略。最后通過(guò)詳細(xì)的算例驗(yàn)證了本文所提策略對(duì)改善運(yùn)行風(fēng)電機(jī)組的整體健康程度,優(yōu)化機(jī)組的啟停計(jì)劃、提高風(fēng)電場(chǎng)功率控制可靠性具有良好作用。
【圖文】：

利于發(fā)電機(jī)的運(yùn)行調(diào)節(jié)。根據(jù)該風(fēng)機(jī)技術(shù)規(guī)程，確定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速（單位為r/min)的允許范圍是[1000，2000],正常轉(zhuǎn)速范圍是[1100，1900]，首先，按照?qǐng)D2.7a所示的公式把轉(zhuǎn)速的監(jiān)測(cè)值歸一化；然后根據(jù)風(fēng)電場(chǎng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，在兩個(gè)監(jiān)測(cè)時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)速的變化范圍為[-400, 400]( r/min),按照?qǐng)D2.7b所示把轉(zhuǎn)速的變化率進(jìn)行歸一化。設(shè)計(jì)模糊規(guī)則將這兩個(gè)因素進(jìn)行綜合，再推理出可反映轉(zhuǎn)速變化趨勢(shì)的狀態(tài)數(shù)值。模糊規(guī)則如表2.5及圖2.8所示，設(shè)計(jì)原則是：14

將表2.8的評(píng)價(jià)結(jié)果以曲線形式展示，如圖2.7所示。由于表2.7中的齒輪箱一級(jí)軸承溫度指標(biāo)(Ri2)在所取時(shí)段出現(xiàn)持續(xù)異常上升現(xiàn)象，所以IH確的評(píng)價(jià)結(jié)果趨勢(shì)應(yīng)該是機(jī)組健康狀態(tài)正逐漸劣化。JttW度差 ■12 3 4 5 6 7 丨帽文獻(xiàn)丨281策略 本文策略圖2.7兩種評(píng)價(jià)策略的結(jié)論趨勢(shì)曲線Fig.2.7 Conclusion trends of two evaluating strategies采用文獻(xiàn)[28]中策略時(shí)，由于除齒輪箱一級(jí)軸承溫度外的其他參數(shù)多大隸屬于“優(yōu)”，致使在T6時(shí)刻前的狀體評(píng)價(jià)結(jié)果都是“優(yōu)”，而在T7時(shí)刻，由于此時(shí)齒輪箱一級(jí)軸承溫度的劣化度g20.9，機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)不再需要權(quán)值綜合，直接評(píng)價(jià)為“差”（嚴(yán)重）。于是出現(xiàn)了圖6中曲線驟降的情況，此時(shí)機(jī)組已長(zhǎng)時(shí)間帶病運(yùn)行
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2566760