大型风电场群出力特性研究

发布时间：2020-08-08 01:58

【摘要】：近年来,迫于能源枯竭和环境污染的压力,世界各国均高度重视新能源的开发与利用,而作为新能源发电主要代表的风力发电已成为技术最为成熟的一种发电方式,近年来得到了快速发展。我国风力发电的发展趋势是以大型风电场集中并网的方式为主。然而,由于风电出力的随机性和不确定性,大型风电场集中并网会对电力系统的正常运行造成一定的影响,为此,研究风力发电的出力特性迫在眉睫。本文针对大型风电场集中并网这一特征,研究风电场的出力特性及其特征规律,具体研究内容如下:首先对风速、风机及控制模型进行分析,建立风速、风机、轴系、电机及控制系统模型,进而得出风力机单机及典型风场的输出功率,利用数据统计方法对风电场的出力进行分析,获得单个风电场典型的日出力特性曲线、月出力特性曲线及年出力特性曲线。根据单个典型风场出力特性曲线分析结果,获得了大型风电场全年满负荷发电小时数及有功功率出力等特征。其次引入自相关、互相关概念,对集群风电场出力的自相关互相关性进行分析。建立单个风电场与集群风电场出力的中心矩关系模型,结合典型大型风电场出力数据信息,研究风电场间相关系数与风电场间距离的指数关系,求出风电场群出力的自相关系数和互相关系数,进而对整个系统功率分配进行优化。提出了大规模风电场群出力的波动性指标,构建了大规模风电场群功率最优分配方案。最后根据大型风电场实际运行数据,从标准差、同时率角度出发,验证了本文所建大型风电场集群出力特性模型的可行性和有效性,本文的研究成果对大型风电场群并网及调度控制具有一定的指导价值。
【学位授予单位】：内蒙古科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TM614
【图文】：

风电机组,双馈,结构示意图,风能

其并网结构示意图如图2.1 所示。图 2.1 双馈风电机组结构示意图2.2 空气动力学模型空气流动所产生的动能称为风能。空气的流速越高，它的动能就越大。一般太阳对极地和赤道的照射并不是均匀的，这也使得地表的受热不均匀。且地表的升温速度较海洋快，那么这之间就形成了气体的对流，也就是风的雏形。风能是运动空气的动能，风力机组是借助叶片捕获风能再而转化为旋转的动能，通过机械传动部分进而将这部分能量传递给转子。风力机叶片将流动的风能部分转化为动能部分的过程是一个极其复杂的空气动力学和流体力学结合作用的一个过程。其

阵风,风量,风表,速度变化

图 2.4 基本风风量、阵风风量风表示在一定时间内速度变化较快，且变化幅值超过一定临界值的那一部分为阵风风量。 00WGCOSVGGGGGGtTTTtTTtT 1111(式 ()/21cos2/(/)COSG1G 2G MaxG tT TT中：WGV 表示阵风的速度,单位（ m/ s）；

阵风,风量,单位

00WGCOSVGGGGGGtTTTtTTtT 1111(式 ()/21cos2/(/)COSG1G 2G MaxG tT TT中：WGV 表示阵风的速度,单位（ m/ s）；Max( G)表示阵风的最大速度，单位（ m/ s）；GT1表示开始时间，单位（S ）；GT2表示结束时间，单位（S ）；GT 表示阵风持续时间，单位（S ）；

【参考文献】