風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速軟測(cè)量與預(yù)測(cè)及短期風(fēng)速數(shù)值模擬方法研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究越來(lái)越深入,風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速問(wèn)題的研究是其重要的組成部分。本文在近年國(guó)內(nèi)外關(guān)于風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速研究成果的基礎(chǔ)上,針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制、風(fēng)電場(chǎng)運(yùn)行以及風(fēng)電機(jī)組仿真的需要展開(kāi)研究,主要工作內(nèi)容和創(chuàng)新成果如下:
　　1.詳細(xì)分析了風(fēng)速特性,針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制、風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真等領(lǐng)域,提煉出風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中關(guān)于風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速的三個(gè)問(wèn)題:變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)速軟測(cè)量,風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速預(yù)測(cè)和短期風(fēng)速數(shù)值模擬。
　　2.由于風(fēng)速

2、在空間和時(shí)間上的隨機(jī)變化導(dǎo)致風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪在掃風(fēng)面上所受風(fēng)速并不一致,風(fēng)力機(jī)所受實(shí)際風(fēng)速無(wú)法直接測(cè)量。建立了基于支持向量機(jī)的變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)速軟測(cè)量模型，用于估算風(fēng)力機(jī)所受的實(shí)際風(fēng)速。并提出一種融合風(fēng)速軟測(cè)量信號(hào)的最大風(fēng)能追蹤控制方案。解決了風(fēng)速樣本在線提取、支持向量機(jī)在線訓(xùn)練和風(fēng)速軟測(cè)量信號(hào)與模糊邏輯控制器融合應(yīng)用等問(wèn)題。建立的支持向量機(jī)風(fēng)速軟測(cè)量模型具有很好的效果;融合風(fēng)速軟測(cè)量信息的最大追蹤控制方案對(duì)于快速變化的風(fēng)速具有更好的跟蹤效

3、果，能夠更多地捕獲風(fēng)能。
　　3.風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速預(yù)測(cè)是減少風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)運(yùn)行給電網(wǎng)帶來(lái)不良影響的有效手段。為了提高預(yù)測(cè)精度，應(yīng)用可靠分類方法對(duì)預(yù)測(cè)誤差進(jìn)行補(bǔ)償，取得了較好的效果。該方法能夠有效的進(jìn)行誤差補(bǔ)償，進(jìn)一步提高了預(yù)測(cè)結(jié)果的精度。
　　4.基于實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)表明，總體預(yù)測(cè)精度的提高無(wú)法避免單次誤差過(guò)大。為了避免單次預(yù)測(cè)誤差過(guò)大帶來(lái)的決策風(fēng)險(xiǎn)，提出了一種風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)速容許區(qū)間預(yù)測(cè)方法。風(fēng)速容許區(qū)間預(yù)測(cè)不是僅僅給出一個(gè)風(fēng)速的預(yù)測(cè)值，而

4、是給出一個(gè)一定置信水平下的風(fēng)速值區(qū)間。該方法可以根據(jù)給定的置信水平得到一個(gè)風(fēng)速容許區(qū)間，風(fēng)速容許區(qū)間的半徑表征了風(fēng)速預(yù)測(cè)結(jié)果的可能誤差的大小。根據(jù)風(fēng)速容許區(qū)間半徑的大小采取措施，可以有效的避免某一次預(yù)測(cè)誤差過(guò)大帶來(lái)的決策風(fēng)險(xiǎn)。
　　5.針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真的需要，設(shè)計(jì)了一種應(yīng)用小波變換在小波域上進(jìn)行風(fēng)速譜模擬的方法。首先，對(duì)高斯白噪聲進(jìn)行小波分解;然后，根據(jù)風(fēng)速譜密度對(duì)各個(gè)頻段的小波系數(shù)進(jìn)行收縮處理;最后，利用處理過(guò)的小波系數(shù)重構(gòu)