基于改进K-means聚类算法的风电场动态等值

提出一种基于改进K-means聚类算法的动态等值建模方法,将风速、输出功率及转差率作为聚类指标对风电机组进行动态分群,然后将群内的风电机组分别进行等值,可实现风电场的动态等值多机表征。利用算例系统进行验证,仿真结果表明该文所提出的等值方法能更准确地反映双馈机组风电场并网点的动态特性。     

考虑地形因素的风电场动态同调分群方法研究

针对传统风电场动态等值方法因不考虑复杂地形影响而出现的等值精度偏低的问题,文章提出了一种基于双馈风电机组同调判别的风电场动态分群方法。首先,分析了地形因素对风电场输入风速及风电机组动态特性的影响,其中包括风速分布的影响、尾流效应的影响、机组不规则排布造成的集电线路阻抗影响等;然后,通过分析双馈风电机组多阶模型的特征量对其主导模式的影响作用,提出了以机组转子电流作为观测量进行同调性判别,并根据风电场内各台机组的转子电流动态受扰轨线相似度,利用层级聚类算法完成对场内机组的分群聚类。仿真结果验证了文章所提出方法的有效性。     

基于RTDS的风电场等值建模与验证分析

针对风电场运行条件复杂、运行工况动态变化导致风电场输出功率的分散性问题,采用数理统计方法对风电场外特性进行稳态等值,考虑到大型风电场所处地形复杂、机群分布不规则带来的风速差异性问题,以风电场内长时间尺度实测风速数据作为特征变量,采用改进动态聚类算法进行机群划分,进而基于风电场参数对等值机模型的参数进行聚合辨识。基于RTDS实时数字建模及仿真试验分析结果表明,建立的风电场等值模型能够准确地反映风电场在不同风速及电网侧短路故障下的动态特性,可用于含双馈风电机组风电场接入电力系统稳定性分析。     

风速波动时风电场动态特性分析

为了分析风速波动时风电场的电压特性,建立了考虑风机组尾流效应的风机输入风速模型及考虑风机输入风速不同的风电场动态模型,并对风电场采用不同模型时风电场的输出进行仿真比较,结果表明在分析风速波动风电场动态特性时,采用考虑风机间尾流效应和风电场内机组排列布置的风电场模型能够相对准确地反映实际风电场的动态特性,而采用不考虑风机尾流效应的风电场单机模型,夸大了风电场对系统的影响.同时对风电场分别采用恒速风电机组和双馈变速风电机组时的输出特性进行仿真,分析了以上两种风电机组的无功电压特性.     

双馈风电机组的建模仿真及其等值方法研究

文章分析了双馈风力发电机组的数学模型及控制模型,基于PSCAD/EMTDC平台搭建了双馈风力发电机组仿真模型,以阵风和渐变风为例,对风力发电机组并网运行端口的稳态特性和故障特性进行仿真,其结果实现定子侧有功、无功解耦控制及电压的恒定,验证了所建模型的正确性。在考虑尾流效应的情况下,研究了不同类型的双馈风电机组等值思路,搭建了等值模型,对其等值前后的稳态、暂态特性进行对比分析,结果表明了该等值方法的有效性,为大规模并网型双馈机组风电场进一步研究提供了有利条件。     

变速恒频双馈型风电机组在风电场调度控制中的应用研究

本文针对变速恒频双馈型(DFIG)风电机组,建立了基于双馈风电机组自身运行特性的简化模型。在此模型的基础上对双馈异步风电机组有功功率和无功功率的调控能力进行了研究,构建了面向电力系统的动态功率控制方案,充分发挥双馈异步风电机组的灵活调控能力。     

不同风电机组的频率响应特性仿真分析

研究分析了恒速异步风力发电机、双馈感应风力发电机和直驱永磁同步风力发电机组成的风电场的频率响应特性;利用DIgSILENT/PowerFactory建立了风电场的动态模型;通过仿真显示:由于采用解耦控制方式,基于双馈感应电机、直驱永磁同步电机的变速风电机组不能对系统频率变化做出快速有效响应,而基于异步感应电机的恒速风电机组能快速地对系统频率变化做出正确响应,能有效地提高系统的频率稳定性。     

并网风电机组输出电能闪变和谐波指标的比较与分析

对根据IEC 61400-21标准进行测试的四款风电机组,即750 kW定桨失速型机组、2 MW变速恒频全馈机组、2.5 MW变速恒频双馈机组和运达（WD77-1500 A/1500 kW）变速恒频双馈机组的电能质量测试和评估报告进行了分析,通过比较风电机组闪变的测量值、谐波电流值,可对各种风电机组在不同方面的性能有一定的了解。     

一种新型的风电场机组配置方案

近年来建设的100MW风电场中,1.5MW以上的直驱风电机组与双馈风电机组是两大主力机型,其在风电场中的配置对并网后电网安全稳定运行有重要影响。本文根据直驱风电机组与双馈风电机组的各自特点以及不同的故障率,提出一种配置方案。     

基于最小网损的风电场无功优化分配策略

针对含双馈式风电机组的风电场接入系统维持接入点电压稳定性问题,通过分析通辽某风电场的实测数据,分析其无功补偿特点,提出了基于有功最小的无功优化分配策略;构建了以风力发电机、箱式变压器和集电线路有功损耗最小的无功优化分配目标函数,利用等微增率法对其求解;在考虑风电场有功损耗的前提下,充分利用双馈式风电机组无功调节能力,制定了该风电场无功分配方案。仿真结果表明该策略的可行性,对风电系统的经济运行具有一定的参考价值。     

Contributions to wind farm power estimation considering wind direction‐dependent wake effects

This paper presents a contribution to wind farm ouput power estimation. The calculation for a single wind turbine involves the use of the power coefficient or, more directly, the power curve data sheet. Thus, if the wind speed value is given, a simple calculation or search in the data sheet will provide the generated power as a result. However, a wind farm generally comprises more than one wind turbine, which means the estimation of power generated by the wind farm as a function of the wind speed is a more complex process that depends on several factors, including the important issue of wind direction. While the concept of a wind turbine power curve for a single wind turbine is clear, it is more subject to discussion when applied to a whole wind farm. This paper provides a simplified method for the estimation of wind farm power, based on the use of an equivalent wake effect coefficient. Copyright © 2016 John Wiley & Sons, Ltd.     

风电供暖技术方法研究

风电供暖对于提供风电场运行效率具有重要意义。根据风电场的实际情况选用合适的供暖方案,可以有效地减轻和避免风电场对电力系统的不利影响,同时提高了风电场在电力市场中的竞争能力。重点分析了离网型风电机组独立供暖、风电互补供暖、风光互补供暖、风电和燃气联合循环机组供暖等几种基本方法。     

风剪切下风力机组俯仰控制策略研究

为增加风电场总输出功率,采用大涡模拟(LES)方法,利用致动线法(ALM),基于开源CFD软件OpenFOAM对风剪切下的风力机组4种风轮俯仰工况进行数值模拟,对比每种工况下的风电场总输出功率,并结合流场参数分析输出功率存在差别的内在原因。结果表明:风电场上游风力机尾迹可对下游风力机性能产生严重影响;风轮俯仰角增加时,风电场上游风力机输出功率先增后减,下游风力机输出功率持续增加;仰角为9°时风电场总输出功率比无俯仰控制策略时提升393982.25 W。     

计及随机波动风速、风向的风电场建模方法研究

提出风电场建模方法建立风电场随机模型,对风电场运行特性进行仿真,为实现大规模风力发电的可预测、可控制目标服务。通过对风电场等值模型与详细模型的仿真比较,验证建模方法的合理性,并得出在研究风电场动态特性及其对电网影响时应考虑风速、风向的随机波动建立风电场模型。     

Dynamic models of wind farms with fixed speed wind turbines

The increasing wind power penetration on power systems requires the development of adequate wind farms models for representing the dynamic behaviour of wind farms on power systems. The behaviour of a wind farm can be represented by a detailed model including the modelling of all wind turbines and the wind farm electrical network. But this detailed model presents a high order model if a wind farm with high number of wind turbines is modelled and therefore the simulation time is long. The development of equivalent wind farm models enables the model order and the computation time to be reduced when the impact of wind farms on power systems is studied. In this paper, equivalent models of wind farms with fixed speed wind turbines are proposed by aggregating wind turbines into an equivalent wind turbine that operates on an equivalent wind farm electrical network. Two equivalent wind turbines have been developed: one for aggregated wind turbines with similar winds, and another for aggregated wind turbines under any incoming wind, even with different incoming winds.The proposed equivalent models provide high accuracy for representing the dynamic response of wind farm on power system simulations with an important reduction of model order and simulation time compare to that of the complete wind farm modelled by the detailed model.     

一种评价风电场设计水平的新方法

提出了一种独立于当地风资源、基于实际设计水平来评价风电场设计水平的新方法。根据影响发电量的主要设计因素,引入衡量风电机组的选型和布置的3个新指标:风电场发电效率、风电机组容量系数和风电机组布置系数,并推导出这3个系数的表达式。提出的3个新指标具有明确的物理意义,可以定量评价风电场风电机组选型和布置对风电场设计水平的影响。最后对两个实际风电场进行了计算和分析,所得结果的正确性得到风电场实际运行调研和后评价的验证。该方法不仅提出了较全面的对风电场设计水平的评价方法,而且可以进行量化评分,对风电场的设计具有重要的理论意义和经济价值。     

风电场中抽水蓄能电站的优化配置

为解决电力系统接入风电容量超过一定比例后引起的调峰及弃风问题,改善风电场功率输出特性,可采用与风电场配套建设抽水蓄能电站的模式。在建立风电场及抽水蓄能电站运行模型的基础上,以风电—抽水蓄能电站经济效益为目标,采用一种新的自适应遗传算法对风电—抽水蓄能电站的最佳容量配比进行求解。通过对一实际算例的仿真,表明配置适当容量的抽水蓄能电站可提高风电场的综合效益。     

Investigation on the integral output power model of a large-scale wind farm

The integral output power model of a large-scale wind farm is needed when estimating the wind farm’s output over a period of time in the future. The actual wind speed power model and calculation method of a wind farm made up of many wind turbine units are discussed. After analyzing the incoming wind flow characteristics and their energy distributions, and after considering the multi-effects among the wind turbine units and certain assumptions, the incoming wind flow model of multi-units is built. The calculation algorithms and steps of the integral output power model of a large-scale wind farm are provided. Finally, an actual power output of the wind farm is calculated and analyzed by using the practical measurement wind speed data. The characteristics of a large-scale wind farm are also discussed.     

基于神经网络的风电场风速时间序列预测研究

在电力市场中,风电所占电网的比例越来越大.但由于风的波动及其不可控性,风电场的发电量也在随机变化,所以很有必要对其产能进行预测.风速是影响产能最直接最根本的因素.本文利用时间序列神经网络对风电场的风速提前一小时进行预测,为电力调度提供参考,并为更长时间(半天,一天或两天)的风速预测提供理论基础.     

Wind energy resources on Phuquoc Island,Vietnam

This study analyzes the wind energy resources on Phuquoc Island, Vietnam. Daily wind data are collected from 2005 to 2011 in this study. The annual mean speed and power density are 6 m/s and 355 W/m², respectively. Results show that more than 35% of the wind energy comes from the northwest. In this study, a 75 MW wind farm with 25 wind turbines is simulated by using the WAsP 10 program. The wind farm can produce over 189.636 GWh annually. In addition, the effects of wind disturbance and three-phase short circuit of the grid are analyzed using the ETAP 7.0 program.