以海上风电场风速平稳和尾流效应影响距离远为背景,提出基于尾流效应的海上风电场有功出力优化方案,使风电场各机组有功出力之和大于传统单机最大风能捕获方案。挖掘风电机组有功出力和尾流效应的关系,给出基于有功控制的尾流定量调控方法,并建立了风电场有功出力优化模型;重点研究了基于现有计算资源实现控制策略的方法:根据尾流传播路径,对风电场进行分组,有效降低控制对象数;根据风电机组运行与有功控制特性,降低优化方程求解的搜索空间,抑制计算规模;通过数据拟合,降低优化变量数,将离散域优化问题转化为连续域优化问题,便于使用具有广泛公信力的优化算法。仿真结果表明,提出的方案能有效提升风电场功率,在不增加风电硬件设备投资的前提下,提高风电场效益。 ### 基于尾流效应的海上风电场有功出力优化 #### 一、引言 随着全球能源危机及环境污染问题的日益严重,风力发电作为一种清洁且可持续的能源形式,得到了广泛关注和发展。中国的风电发展目标表明,在2020年,风电并网装机容量将达到200GW。然而,随着陆地上风能资源的逐渐减少以及海上风电场的兴起,如何高效利用这些资源成为了一个亟待解决的问题。海上风电场的特点包括更大的风电机组容量、更高的安装和维护成本以及更加恶劣的工作环境。因此,提高风电场的有功出力效率,即增加发电量,成为了降低投资风险的关键途径。 #### 二、尾流效应及其影响 在风电场中,尾流效应是指上游风电机组在捕获风能后产生的气流扰动,这些扰动会降低下游风电机组的风速,进而影响其发电效率。传统上,为了最大化风能捕获,通常采用单机最大风能捕获方案,即调节风电机组的桨距角和转速以达到最佳风能利用系数。但是,这种方案忽略了尾流效应对整个风电场的影响,导致整体发电效率低下。 #### 三、基于尾流效应的有功出力优化方案 为了解决这一问题,研究人员提出了基于尾流效应的海上风电场有功出力优化方案。该方案旨在通过调整各风电机组的有功出力来优化尾流效应,从而提高整个风电场的发电效率。 1. **挖掘风电机组有功出力和尾流效应之间的关系**:通过对风电机组的运行特性和尾流效应的研究,建立两者之间的数学模型,以便更精确地预测和调控尾流效应。 2. **尾流定量调控方法**:基于有功控制,制定一套量化调控尾流效应的方法,确保在不影响单机性能的前提下,实现整个风电场的最大化发电。 3. **风电场有功出力优化模型**:以风电场各机组有功出力之和最大化为目标,同时考虑尾流效应和机组出力能力等因素作为约束条件,建立优化模型。 #### 四、优化计算策略 为了在现有计算资源条件下实现上述优化模型,研究团队还重点探讨了几种计算策略: 1. **风电场分组**:根据尾流传播路径对风电场进行分组,减少控制对象数量,简化计算过程。 2. **缩小优化方程的搜索空间**:通过分析风电机组的运行特性和有功控制特性,减少优化过程中不必要的计算,从而降低计算规模。 3. **数据拟合**:通过对已有数据进行拟合处理,减少优化变量的数量,并将离散域优化问题转换为连续域优化问题,使得可以应用更为成熟的优化算法。 #### 五、仿真验证 通过仿真测试,证明了该优化方案能够有效地提升风电场的整体发电功率。更重要的是,这种方法可以在不增加额外硬件设备投资的情况下实现,为风电场带来了显著的经济效益。 #### 六、结论 基于尾流效应的海上风电场有功出力优化方案不仅考虑了单机的最大风能捕获,还综合考虑了尾流效应对整个风电场的影响,通过合理的调控机制实现了风电场发电效率的最大化。这种方法不仅提高了发电量,还在一定程度上降低了运维成本,为海上风电场的发展提供了一条可行的技术路径。
2026-05-22 17:41:17 504KB 研究论文
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"基于多时间尺度优化的含分布式光伏配电网有功无功协调策略复现:日前预测与日内校正的二阶锥模型线性化处理","基于多时间尺度优化的含分布式光伏配电网有功无功协调调度策略复现:日前预测与日内校正的二阶锥模型线性化处理",基于MPC含分布式光伏配电网有功无功协调优化复现 日前决策出各设备预测出力,日内对各设备出力进行校正,使用二阶锥模型线性化处理,日前时间尺度为1h,日内时间尺度为15min,多时间尺度日前日内调度,模型见文献,仿真结果见图。 ,核心关键词:MPC; 分布式光伏配电网; 有功无功协调优化; 复现; 日前决策; 设备预测出力; 日内校正; 二阶锥模型; 线性化处理; 多时间尺度调度; 仿真结果。,基于多时间尺度调度的配电网优化复现
2025-07-26 14:25:21 560KB
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以海上风电场风向和风速较稳定,尾流效应对风电场功率影响明显为背景,综合协调机组间偏航角、有功功率,改善机组间气动耦合,提高各机组有功功率之和。给出了考虑偏航的尾流模型,克服了经典尾流模型边界处不连续导致风电场功率优化困难的问题。然后建立以机组偏航角和诱导因子为调节手段的风电场有功功率优化模型。继而,基于尾流传播路径,对机组进行分群,将风电场整场优化问题转化为各群内部优化问题,减少优化对象数,降低问题规模。重点结合在线仿真和机器学习技术,提出各群内部功率优化问题求解方法。最后将优化结果整定为机组参考有功功率和参考偏航角,各机组据此运行。该方案计算开销小,无需额外增加风电场控制系统计算资源,对通信环境无特殊要求,同时,仿真结果表明,提出的方案能有效提升海上风电场有功功率,提高风电场经济效益。
2025-06-22 10:17:59 1.87MB 研究论文
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基于VSG技术的双机并联虚拟同步发电机系统研究与应用:采用Plecs平台进行电压电流双闭环控制与SVPWM空间矢量脉宽调制,模拟微电网多台逆变器并联工况,实现双机无功功率均分和有功功率按比例分配。基本工况及负载变化下的性能分析与验证。,VSG 同步发电机双机并联 Plecs 采用电压电流双闭环控制 svpwm 空间矢量脉宽调制 模拟微电网多台逆变器并联工况 基本工况: 本地负荷 240kw 10kvar 2-4s 投入 60kw 负荷 负载电压 311V 可实现双机无功功率均分, 有功功率按比例分配 可提供参考文献与简单 谢谢理解 部分波形如下: ,VSG; 虚拟同步发电机双机并联; Plecs仿真; 电压电流双闭环控制; svpwm; 空间矢量脉宽调制; 微电网逆变器并联; 基本工况; 负荷分配; 功率分配; 参考文献。,"VSG双机并联模拟微电网的功率分配与控制策略研究"
2025-05-12 13:53:17 1.04MB 数据结构
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同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术是分布式能源系统并网的关键技术之一。随着可再生能源的大力发展,特别是风能、太阳能等分布式发电系统的广泛应用,VSG技术在保证电网稳定性和提高电能质量方面发挥着越来越重要的作用。在并网逆变器的控制策略中,VSG控制能够模仿传统同步发电机的惯性和调频特性,为电网提供频率和电压的支撑,增强系统稳定性和可靠性。 在VSG的控制策略中,有功频率控制和无功电压控制是两个核心组成部分。有功频率控制主要负责维持电网频率稳定,而无功电压控制则负责维持电网电压水平。通过合理的控制策略设计,VSG可以实现与传统同步发电机相似的动态响应特性,从而在并网发电系统中起到类似的作用。 此外,电压电流双环PI控制策略在VSG控制中也占据重要地位。PI控制(比例-积分控制)是一种常见的反馈控制方法,通过电压电流双环PI控制可以实现对逆变器输出电压和电流的精确控制,使得并网逆变器输出的电压波形和电流波形与电网保持一致,有效降低谐波含量,提高电能质量。 随着MATLAB/Simulink等仿真软件的发展,VSG的并网仿真研究变得更加便捷。MATLAB2021b是MathWorks公司推出的一个集成的数值计算和可视化平台,提供了丰富的函数库和工具箱,广泛应用于工程计算、数据分析、算法开发等领域。通过MATLAB/Simulink进行VSG并网仿真,可以直观地模拟各种工况下的运行状态,分析系统响应,验证控制策略的有效性。 针对分布式能源并网的仿真研究,不仅需要考虑技术层面的问题,如VSG控制策略的设计、逆变器的调制技术、电能质量的提升等,还要充分考虑并网系统与传统电网之间的兼容性、灵活性以及环境适应性等问题。因此,仿真研究还需不断深入,探索更高效、更稳定的并网技术,为未来能源互联网的发展奠定坚实基础。 仿真研究表明,VSG技术在并网逆变器控制中表现出了良好的性能。在不同的并网场景下,VSG能够有效模拟同步发电机的电气特性,提供必要的有功功率和无功功率支撑,改善并网过程中的暂态响应,提升分布式能源并网的整体性能。这不仅有助于提高电网接纳可再生能源的能力,也为分布式发电系统的集成提供了有效的解决方案。 基于VSG的分布式能源并网技术在仿真研究中展现出了巨大的潜力和优势。随着研究的不断深入和技术的不断成熟,未来VSG技术将有望在实际应用中取得更为广泛的推广和应用,为推动能源的绿色转型和智能电网的发展做出更大的贡献。
2025-04-17 14:28:44 88KB
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分析某厂1000MW机组有功测量系统设计原理和运行情况,结合1000MW机组高集成化和高智能化控制的特点,提出了发电机有功测量系统更加合理科学的优化方案,确保为百万机组控制系统长期提供可靠精确的数据,从而提高百万机组安全运行能力。
2024-01-09 10:15:36 1.82MB 1000MW机组 有功测量
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电源排插电路功能描述: 此设计采用 MSP430 MCU 实现高精度单相嵌入式计量智能电源板应用。它旨在利用 3 个独立运作的插座来测量以下参数:交流电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、频率和功率因数。该设计添加了继电器和有线/无线通信等其他硬件,以便支持进一步开发。 智能电源排插电路设计框图: 特性:测量交流频率、RMS 电压和 RMS 电流 测量有功功率、无功功率和视在功率以及功率因数,准确度超过 0.5% 每 8 个交流周期更新一次读数 将测量值自动报告给 UART 智能电源排插电路PCB板结构图:
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此代码侧重于最小化有功功率损耗。 首先,我们从所需的电力系统中获取数据,然后我们定义优化算法的参数,例如迭代次数、总体规模以及目标变量的最小值和最大值。 目标变量是: TAP、母线电压和分流器的值。 定义优化算法参数后,执行经典潮流程序,计算优化函数值。 现在迭代过程在算法达到默认迭代次数后开始,它显示了目标变量的初始值与优化算法的新值之间的比较,也显示了最优值的演化过程作为有功功率的损失。 在文件夹中,有一张关于 Jaya 算法如何工作的图像。 注意:代码设计用于任何电力系统,只需添加到文件夹并在代码中调用它。 请记住,优化过程可能需要几秒到几分钟才能收敛,具体取决于目标变量的数量和迭代次数。 要了解有关 Jaya 算法的更多信息: http://www.comingscience.com/ijiec/Vol7/IJIEC_2015_32.pdf 如果您遇到任何问题,可以通过电子邮
2023-02-16 18:17:15 117KB matlab
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用于功率图的 Matlab 代码,即复实数和有源数
2022-12-15 16:42:47 1KB matlab
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用于根据电流的 d 和 q 分量理解有功功率和无功功率的教程。 这个概念用于不同微电网之间的电力交换。 该模拟是为了让智能电网的学生了解 DQ 框架的重要性而开发的。
2022-10-05 20:37:23 30KB matlab
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