风电场理论功率曲线修正与实时仿真

发布时间：2017-08-25 09:15

  本文关键词：风电场理论功率曲线修正与实时仿真

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【摘要】：目前风力发电机组的功能仿真主要关注风电机组的自身运行状态或风电场内部的相互影响,而利用仿真来研究与风电场能量管理系统的调度配合是尚未解决的重要问题。本文结合该问题与作者自身的实践经验,旨在提供一款能够辅助远景能源公司所开发的风电场能量管理系统进行功能性验证的风电场实时仿真程序。作者通过分析远景能源公司风电场的内部组成设备,掌握其基本的运行方式与状态变化,并以此为基础使用Python语言和第三方PyQt图形界面工具包开发仿真程序来模拟其中具有代表性的风力发电机组、静态无功补偿装置、无功电容等设备的运行情况；解析风电场能量管理系统的通讯机制,将其规则应用于实时仿真,使仿真风电场设备能够类比真实风电场的指令接受效果,并能按照真实设备的运作方式进行响应。为进一步提升仿真程序的真实性,作者在研究中借助风电场真实历史数据,提出三次曲线拟合的风力发电机组功率曲线修正方法,得到具有地域特性的风力发电机组风速-功率曲线,更准确地展示风机在不同地区发电功率随风速的变化情况,同时让使用改功率曲线进行风力发电机组功率模拟的仿真程序仿真效果得到提升。此外,作者为仿真程序开发了功能较齐全的用户交互界面,用户可便捷地读取运行参数,能够在一定范围内完成对仿真程序的操控,实现对风电场设备的手动控制。通过与远景能源风电场能量管理系统的联合调试,论文所提供的仿真程序在显示、响应、控制等方面均与真实风电场具有较为相似的特性,能较好地帮助远景能源公司对其所开发的风电场能量管理系统进行功能性验证。
【关键词】：风电 仿真程序 功率曲线 能量管理系统
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM614;TP391.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 本论文专用术语的注释表9-10
• 第1章 引言10-16
• 1.1 研究背景与意义10-11
• 1.2 国内外研究现状11-13
• 1.2.1 对于风力发电机功率曲线的研究11-12
• 1.2.2 对于风电场仿真的研究12-13
• 1.3 主要研究内容13-14
• 1.4 论文的结构安排14-16
• 第2章 风力发电机功率曲线的修正方法16-24
• 2.1 功率曲线16
• 2.2 功率曲线修正方法16-18
• 2.3 有效数据处理方法18-19
• 2.4 功率曲线的趋势修正19-21
• 2.5 曲线拟合与绘制21-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 风电场实时仿真程序的设计与实现24-44
• 3.1 仿真程序需求24
• 3.2 用例分析24
• 3.3 仿真程序架构设计24-29
• 3.4 程序模块设计29-30
• 3.5 仿真设备特性分析30-35
• 3.5.1 风力发电机30-33
• 3.5.2 静止无功发生器33-35
• 3.5.3 并网连接点设备35
• 3.5.4 风场电容设备35
• 3.6 仿真程序的实现35-43
• 3.6.1 开发环境35-36
• 3.6.2 通用设备基类36-37
• 3.6.3 风力发电机仿真类实现37-40
• 3.6.4 SVG设备仿真类实现40-41
• 3.6.5 风电场电容设备仿真类实现41
• 3.6.6 PCC公共连接点仿真类实现41-42
• 3.6.7 通信模块类42-43
• 3.7 本章小结43-44
• 第4章 仿真程序实现效果与功能测试44-52
• 4.1 风力发电机功率曲线的修正效果44
• 4.2 风电场仿真程序功能与联调测试44-51
• 4.2.1 测试环境45
• 4.2.2 仿真程序功能测试45-48
• 4.2.3 仿真程序联调测试48-51
• 4.3 本章小结51-52
• 第5章 总结与展望52-54
• 5.1 研究总结52
• 5.2 研究展望52-54
• 致谢54-55
• 参考文献55-56

【参考文献】

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本文编号：736268