风电场功率控制与优化调度研究

发布时间：2019-11-27 20:53

【摘要】：目前风力发电在我国发展迅速,风电的全国总装机容量逐年增加,占全国的总发电的比例越来越大。风电作为一种可再生的清洁能源,在人们的生活中发挥着越来越重要的作用。 首先考虑到由于大型风力发电机组的设备维修与更换的费用昂贵,因此及时准确的对风电机组运行状态进行评估,可有效节约检修维护成本。为此本文提出了一种基于状态参数趋势预测的大型风电机组运行状态模糊综合评价策略。首先分析并归纳了大型风电机组的重要运行状态参数,采用层次分析法构建出评价模型,在状态参数的劣化度计算中结合了模糊趋势预测策略,然后应用模糊隶属度加权进行逐层评价结论的综合,在总体评价结论的综合策略上对传统方法进行了有益的改进。通过算例表明,与常规模糊评价策略相比,本文策略更具合理性,有助于及时发现早期故障隐患,可为风电场合理安排机组的调度运行与检修维护计划提供参考。 再者考虑到目前电网调度下的大型风电场功率控制策略通常主要关注风电机组功率响应能力,而对机组设备实际运行健康状态关注不足,这使调度运行的可靠性难以保证。为此本文提出一种考虑风电机组运行健康度的风电场功率优化调度策略。首先提出了一种基于SCADA监测数据的风电机组健康状态评估策略,利用综合劣化度对机组的健康状况进行总体评估,为功率调度决策过程提供辅助依据。然后针对风电场实际运行中对机组启停以及功率控制的要求,结合机组健康度信息,建立了风电场功率调度的复合目标多步优化模型。接下来设计了基于遗传算法的求解策略。最后通过详细的算例验证了本文所提策略对改善运行风电机组的整体健康程度,优化机组的启停计划、提高风电场功率控制可靠性具有良好作用。
【图文】：

利于发电机的运行调节。根据该风机技术规程，确定发电机转速（单位为r/min)的允许范围是[1000，2000],正常转速范围是[1100，1900]，首先，按照图2.7a所示的公式把转速的监测值归一化；然后根据风电场的运行经验，在两个监测时间内转速的变化范围为[-400, 400]( r/min),按照图2.7b所示把转速的变化率进行归一化。设计模糊规则将这两个因素进行综合，再推理出可反映转速变化趋势的状态数值。模糊规则如表2.5及图2.8所示，设计原则是：14

将表2.8的评价结果以曲线形式展示，如图2.7所示。由于表2.7中的齿轮箱一级轴承温度指标(Ri2)在所取时段出现持续异常上升现象，所以IH确的评价结果趋势应该是机组健康状态正逐渐劣化。JttW度差 ■12 3 4 5 6 7 丨帽文献丨281策略 本文策略图2.7两种评价策略的结论趋势曲线Fig.2.7 Conclusion trends of two evaluating strategies采用文献[28]中策略时，由于除齿轮箱一级轴承温度外的其他参数多大隶属于“优”，致使在T6时刻前的状体评价结果都是“优”，而在T7时刻，由于此时齿轮箱一级轴承温度的劣化度g20.9，机组的运行状态不再需要权值综合，直接评价为“差”（严重）。于是出现了图6中曲线骤降的情况，此时机组已长时间带病运行
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM315

【参考文献】

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本文编号：2566760