风场风电机组布机优化方案研究

发布时间：2024-03-07 18:15

　　随着化石能源的短缺,新能源的发展越来越快,风力发电就是其中一种。在风电场场址已经选定的情况下,尾流是影响风电场经济效益的重要因素。尾流效应的存在使得来流风速经过上游风电机组后风速发生衰减,直接导致下游机组的输出功率降低。现有的风电场布机多是采用网格划分和统一安装同一类型的风力机,在降低尾流影响和提高风电场经济效益方面的效果并不显著。因此本课题围绕风电场布机,主要研究了以下内容:(1)通过MATLAB对包含16台机组的风电场在考虑尾流和不考虑尾流时分别进行了发电量计算,结果表明:由于尾流效应的影响,风电场的发电量明显减小。因此针对风电场布机中的尾流效应和叠加问题,建立了尾流区域判断模型、风轮叠加面积计算模型以及风速计算模型。(2)建立了风电场布机优化的成本模型、发电量计算模型和效益评价模型。采用无网格限制的方法优化风电场布机。以Mosetti风电场模型为例进行MATLAB仿真,结果表明:风电场预安装机组台数无论是否固定,采用有约束遗传算法的无网格优化布机能够有效提高风电场的发电量。(3)对安装不同轮毂高度风力机的风电场进行建模。并且通过实数编码来进行优化布机,MATLAB仿真结果表明:组...

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1全球风电累计装机容量Fig.1-1Cumulativeinstalledcapacityofglobalwindpower

论1.1课题研究背景及研究目的和意义1.1.1课题研究背景随着化石能源的短缺新能源的发展越来越快，各个国家为了解决能源短缺以及生态环境问题开始探索新的能源技术。在新能源研究中，不仅中国世界上每个国家都在积极发展可靠的新能源技术，以此来保护环境和提高国民经济效益，新能源技术包括风力....

图1-2风电累计并网装机容量Fig.1-2Totalinstalledcapacityofwindpowergridconnected

西安理工大学工程硕士专业学位论文2情况会变得更加繁琐。风电场的运营指标有很多，但是发电量是其中一个重要的量化参数，而风电场风电机组的布机优化对提高风电场的发电量有重要意义。现有的风电场机组布机大部分以Jensen尾流模型为基础，以划分网格的方法进行风电场布机，这种方法只是通过移动....

图1-3我国风电累计装机容量Fig.1-3CumulativeinstalledcapacityofwindpowerinChina

西安理工大学工程硕士专业学位论文2情况会变得更加繁琐。风电场的运营指标有很多，但是发电量是其中一个重要的量化参数，而风电场风电机组的布机优化对提高风电场的发电量有重要意义。现有的风电场机组布机大部分以Jensen尾流模型为基础，以划分网格的方法进行风电场布机，这种方法只是通过移动....

图2-1风力机风轮流场

基于空气动力学的风电场尾流建模72基于空气动力学的风电场尾流建模2.1空气动力学风轮是风力机核心组成部分之一，它的作用是将空气动能转换成机械能。风轮的组成部分叶片的气动性能将会决定空气动能转换效率的高低。为了方便研究，Betz和Glauert两位学者开发了通过叶素动量理论进行叶轮....

本文编号：3921547