风电场性能评估学案.docxVIP

硕士学位论文学术学位风电场性能评估方法研究STUDY ON THE EVALUATION METHOD OF WIND FARM PERFORMANCE单凯2016年3月中图分类号：TP311学校代码：10188UDC：004密级：公开风电场性能评估方法研究硕士研究生：单凯导师：娄建楼学位类别：工学硕士学科专业：计算机科学与技术所在单位：信息工程学院答辩日期：2016年3月授予学位单位：东北电力大学Classified Index: TP311U.D.C: 004STUDY ON THE EVALUATION METHOD OF WIND FARM PERFORMANCECandidate：Shan KaiSupervisor：Lou JianlouAcademic Degree：Master of EngineeringSpeciality：Computer Science and TechnologyAffiliation：School of Information EngineeringDate of Defence：March.2016Degree Conferring Institution：Northeast Dianli University摘　　要风电场的性能取决于可用风资源、风电场的功率特性和风电场的出力情况。由于风电场前期设计时的失误、风电机组质量问题、风电机组缺乏维护以及部件老化等原因，绝大多数风电场的实际发电量比预测发电量要低。如果对风电场的性能缺乏评估，就难以定位风电场发电量低的根源，对实现风电场的精维护有很大的阻碍，大大降低了风电场的经济效益。本文首先提出了风电场性能评估算法模型，然后分别对评估算法模型中的功率特性、风电场出力结构进行了重点研究，最后结合风电场实例对该模型给出有效性验证。利用可用风资源、风电场功率特性和风电场出力在能量维度上的统一性，提出了风电场性能评估算法模型，将三个单独评估方面结合起来，实现了风电场性能的综合评估。在风电场功率特性评估方面，对基于机舱风速计的功率特性评估方法进行了研究。该方法在不增加测风设备经济成本的情况下，可以对未配置测风塔的风电机组进行功率特性评估，进而实现对多台风电机组功率特性的联合评估，可以更好的代表整个风电场的功率特性。针对风电场运维人员对风电机组运行在不同状态下的出力情况缺乏细致的了解、而致使机组缺乏及时维修维护、运行效率低下和能量流失问题，提出了基于改进的DBSCAN等算法的风电场出力结构分析算法，对机组的不同运行状态进行识别，进而实现机组和风电场的出力结构分析。结合风电场实例，对提出的风电场性能评估方法进行验证和分析。利用混合NTF校正整场机舱风速数据，并进行数据插补和数据标准化。然后根据风电场性能评估模型，计算出风电场的理论发电量、性能损失发电量、尾流损失发电量及风电场各个运行状态下的损失发电量和能量利用率等。实验结果表明，本文提出的风电场的性能评估方法比传统方法评估效果更加全面和准确，给风电场运维管理、风电机组技术改进和风电场考核等提供了科学的指导。关键词：风电场；风电机组；风资源；性能评估；功率特性；出力结构模型AbstractThe performance of wind farms is mainly dependent on the available energy potential, the wind power characteristics and the availability of technology. Due to the early stage of the wind farm design mistakes, wind turbine quality problems, the lack of maintenance for wind turbines and components ageing, most of the wind farm actual power is lower than forecast capacity, if lack of evaluation on the performance of the wind farm, it will be difficult to locate the source of low power of wind farm generating, and it will great a lot of obstacles to achieve wind farm maintenance, greatly reducing the economic benefits of wind farms. Wind farm performance evaluation