風(fēng)電場風(fēng)速軟測量與預(yù)測及短期風(fēng)速數(shù)值模擬方法研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究越來越深入,風(fēng)電場風(fēng)速問題的研究是其重要的組成部分。本文在近年國內(nèi)外關(guān)于風(fēng)電場風(fēng)速研究成果的基礎(chǔ)上,針對風(fēng)力發(fā)電機組控制、風(fēng)電場運行以及風(fēng)電機組仿真的需要展開研究,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,針對風(fēng)力發(fā)電機組控制、風(fēng)電場并網(wǎng)運行和風(fēng)力發(fā)電機組仿真等領(lǐng)域,提煉出風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中關(guān)于風(fēng)電場風(fēng)速的三個問題:變速風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)速軟測量,風(fēng)電場風(fēng)速預(yù)測和短期風(fēng)速數(shù)值模擬。
　　2.由于風(fēng)速

2、在空間和時間上的隨機變化導(dǎo)致風(fēng)力機風(fēng)輪在掃風(fēng)面上所受風(fēng)速并不一致,風(fēng)力機所受實際風(fēng)速無法直接測量。建立了基于支持向量機的變速風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)速軟測量模型，用于估算風(fēng)力機所受的實際風(fēng)速。并提出一種融合風(fēng)速軟測量信號的最大風(fēng)能追蹤控制方案。解決了風(fēng)速樣本在線提取、支持向量機在線訓(xùn)練和風(fēng)速軟測量信號與模糊邏輯控制器融合應(yīng)用等問題。建立的支持向量機風(fēng)速軟測量模型具有很好的效果;融合風(fēng)速軟測量信息的最大追蹤控制方案對于快速變化的風(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)電場風(fēng)速預(yù)測是減少風(fēng)電場并網(wǎng)運行給電網(wǎng)帶來不良影響的有效手段。為了提高預(yù)測精度，應(yīng)用可靠分類方法對預(yù)測誤差進行補償，取得了較好的效果。該方法能夠有效的進行誤差補償，進一步提高了預(yù)測結(jié)果的精度。
　　4.基于實測數(shù)據(jù)的實驗表明，總體預(yù)測精度的提高無法避免單次誤差過大。為了避免單次預(yù)測誤差過大帶來的決策風(fēng)險，提出了一種風(fēng)電場風(fēng)速容許區(qū)間預(yù)測方法。風(fēng)速容許區(qū)間預(yù)測不是僅僅給出一個風(fēng)速的預(yù)測值，而

4、是給出一個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)測誤差過大帶來的決策風(fēng)險。
　　5.針對風(fēng)力發(fā)電機組仿真的需要，設(shè)計了一種應(yīng)用小波變換在小波域上進行風(fēng)速譜模擬的方法。首先，對高斯白噪聲進行小波分解;然后，根據(jù)風(fēng)速譜密度對各個頻段的小波系數(shù)進行收縮處理;最后，利用處理過的小波系數(shù)重構(gòu)