风特性对双馈式风电机组出力特性影响的研究

发布时间：2019-09-24 19:23

【摘要】：风力发电作为一种清洁可持续的可再生能源发电方式因其适宜大规模开发的特点和日趋成熟的技术成为传统化石能源的替代选择之一。然而风电与生俱来的不稳定性会给精确预测风电场出力以及电网的调度和稳定性带来麻烦。风的随机性和间歇性决定了风电机组所受载荷及其出力的波动性,由于机组的输出功率与风速的3次方成正比,使得风速的小幅度变化也会引起机组出力的较大波动。如果一个地区内安装有多台风电机组,其出力的波动性会给风电场的整体控制和电力系统的稳定运行造成很大的影响。因此,需要分析风特性对于风电机组出力特性的影响,建立风电机组的运行模型,实现在不同风况下的风电机组出力性能分析。为探究风特性对双馈式风电机组出力特性的影响,基于现场实测数据,在MATLAB/Simulink工具箱中搭建双馈式风电机组仿真模型,模拟双馈式机组对于不同脉动风变化的响应情况,分析风速变化对于机组出力特性的影响,并根据测风数据分析不同风切变指数和湍流强度对机组出力功率曲线的影响,主要研究内容如下:(1)基于云南某风电场实测风速数据分析风切变指数选取对风速和机组出力特性的影响。随着高度比的变化,根据不同高度层计算得出的同一地点的风切变值是不同的,且其变化规律比较复杂。计算表明当风切变值与高度比的关系拟合为四次多项式时具有较好的工程适用性。在利用风切变指数及低层测量风速推算轮毂高度处风速时,选用最接近轮毂高度的高度层风速和拟合风切变指数计算得到的风速值与实测值的误差最小。即使用拟合风切变值可以有效地提高风速推算的精度和风电机组出力特性预测的准确性。(2)在MATLAB/Simulink工具箱中搭建双馈式风电机组模型考察脉动风对风电机组出力特性的影响。首先通过验证模型的稳态特性证明所搭建模型的准确性;随后用阶跃响应模块模拟脉动风特性,考察双馈式风电机组各参数对风速瞬时变化的响应情况,总结不同程度的风速变化对风电机组出力特性的影响。并针对3个不同的风电机组工作区间,分析不同湍流强度对于机组各项出力参数的影响。
【图文】：

全球风电累计装机容量

全球风电新增装机容量
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TM315;TM614

【参考文献】

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本文编号：2541016