基于状态预测的风力发电机控制策略分析

发布时间：2024-12-02 22:04

　　风能作为清洁能源在能源领域的比重在逐年增加,在风机的有限寿命(通常20年)内,将风能更多的转化为电能是整个风电行业的共同目标。然而,在风力发电的成本中,风机维护所占比重非常之大。陆地风场风电机组的维护成本费用大约在12.5%,海上风场风电机组其维护成本占比高达22.5%。因此,本文的研究目的就是为了解决风电行业两个重要的问题,一个是风机发更多的电能,另一个是降低风机的故障维护成本。基于此,本文提出了基于状态预测的风机控制策略分析。状态预测是为了利用潜在信息更早的发现风机的故障部件,然后,根据预测结果选择控制方式延长故障发生的时间并且降低部件的损坏程度,给维修留下充足的时间。本文数据集来源于SCADA监控系统采集的风机状态信息和预警信息,对数据进行清洗,预处理和特征提取,其中,加入一些传统处理风机数据的方法来增加新特征,比如用傅里叶变换对振动信息进行频域信息转换。对处理好的数据进行训练集和测试集的划分,设计不同的预测分类算法模型,分析实验结果并对比分析各种模型的优缺点。其中,本文所涉及的算法有,随机森林、支撑向量机、XGBoost以及LSTM神经网络模型。最后,将预测结果和控制策略相结合,...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1风机塔架结构图

图2-1风机塔架结构图Fig.2-1Windturbinetowerstructure统要包括：叶片系统、轮毂系统、整流罩及其支撑、接地电缆，接闪器，连接螺栓、含挡雨环等组变桨轴承及轮毂等组成。主要部件如图2-2所示。

图2-2叶轮系统的主要部件

图2-1风机塔架结构图Fig.2-1Windturbinetowerstructure2.1.2叶轮系统叶轮系统主要包括：叶片系统、轮毂系统、整流罩及其支撑[30]。其中，叶片系统由叶片本体、接地电缆，接闪器，连接螺栓、含挡雨环等组成；轮毂系统主要有变桨系统、变桨轴....

图3-1风场SCADA系统工作流程图

图3-1风场SCADA系统工作流程图Fig.3-1WorkingflowchartofthewindfarmSCADAsystemSCADA系统在风电场中的特点有实时性强；超远距离通信能力强；系统高等特点。因此，在风电行业，SCADA系统显得格外重要....

图3-2SCADA采集数据的样本表

图3-2SCADA采集数据的样本表Fig.3-2SampletableofSCADAdatacollection其中，大部分检测数据都是温度，温度传感器分布在机舱的个个部位，如齿轮油温、齿轮箱轴承温度、发电机轴承温、发电机定子绕组温度、发电机冷风温度、转子轴承温....

本文编号：4013981