風電場風速軟測量與預測及短期風速數(shù)值模擬方法研究.pdf

1、風力發(fā)電技術(shù)的研究越來越深入,風電場風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)于風電場風速研究成果的基礎(chǔ)上,針對風力發(fā)電機組控制、風電場運行以及風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.詳細分析了風速特性,針對風力發(fā)電機組控制、風電場并網(wǎng)運行和風力發(fā)電機組仿真等領(lǐng)域,提煉出風力發(fā)電技術(shù)中關(guān)于風電場風速的三個問題:變速風力發(fā)電機組風速軟測量,風電場風速預測和短期風速數(shù)值模擬。
　　2.由于風速

2、在空間和時間上的隨機變化導致風力機風輪在掃風面上所受風速并不一致,風力機所受實際風速無法直接測量。建立了基于支持向量機的變速風力發(fā)電機組風速軟測量模型，用于估算風力機所受的實際風速。并提出一種融合風速軟測量信號的最大風能追蹤控制方案。解決了風速樣本在線提取、支持向量機在線訓練和風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速軟測量模型具有很好的效果;融合風速軟測量信息的最大追蹤控制方案對于快速變化的風速具有更好的跟蹤效

3、果，能夠更多地捕獲風能。
　　3.風電場風速預測是減少風電場并網(wǎng)運行給電網(wǎng)帶來不良影響的有效手段。為了提高預測精度，應(yīng)用可靠分類方法對預測誤差進行補償，取得了較好的效果。該方法能夠有效的進行誤差補償，進一步提高了預測結(jié)果的精度。
　　4.基于實測數(shù)據(jù)的實驗表明，總體預測精度的提高無法避免單次誤差過大。為了避免單次預測誤差過大帶來的決策風險，提出了一種風電場風速容許區(qū)間預測方法。風速容許區(qū)間預測不是僅僅給出一個風速的預測值，而

4、是給出一個一定置信水平下的風速值區(qū)間。該方法可以根據(jù)給定的置信水平得到一個風速容許區(qū)間，風速容許區(qū)間的半徑表征了風速預測結(jié)果的可能誤差的大小。根據(jù)風速容許區(qū)間半徑的大小采取措施，可以有效的避免某一次預測誤差過大帶來的決策風險。
　　5.針對風力發(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)