登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
湘潭大学信息工程学院、海上风力发电技术与检测国家重点实验室、国家能源风力发电机研发(实验)中心、中国电力科学研究院的研究人员苏永新、段斌、朱广辉、樊勇华,在2015年第22期《电工技术学报》上撰文,针对风电场各机组疲劳不均匀导致机组维护不同步的问题,以及风电场疲劳优化和有功功率控制顾此失彼的现状,将机组疲劳优化问题转化为有功功率控制问题。
综合考虑尾流效应的影响,提出了利用风电场限值发电形成的有功功率调节自由度进行疲劳优化的原理,基于最优控制理论给出了风电场疲劳分布与有功功率统一控制的控制策略;为使控制策略可基于风电场现有软硬件环境实现,重点基于多智能体技术研究了控制策略的实现方法,设计了多智能体系统的部署方案、智能体层次状态机和智能体间的信息交互方案。仿真表明,提出的方法能在保证风电场有功功率跟踪调度给定值、不损失发电量的前提下,均匀风电场疲劳分布,保证各机组维护的同步性,降低维护频率,减少维护成本。
风能优良的陆地资源不断消耗,越来越少,而海上风资源丰沛,发展海上风电是必然趋势[1]。但海上风电建设成本高,运行维护费用昂贵,其发展面临经济性挑战。就运行维护而言,海上风电机组单次维护成本是陆上的2倍以上[2];另外,受风浪等制约,故障待修时间可高达数百小时[3],发电损失大。降低维护频率是海上风电发展的关键之一。
风电机组运行中,总是承受交变载荷,部件材料内部缺陷不断累积和发展并导致性能逐渐劣化,形成疲劳。风电机组是典型的“疲劳机器”,疲劳是机组产生维护需求的主要原因[4]。
风电具有不确定性,超短期风能预测误差一般为7%~19%[5],为了保证系统的安全稳定,电力系统调度机构需要在运行控制中留有较大的安全裕度[5],合理安排常规发电机组出力和风电场出力限值[6-8],进行限值发电。
此外,在电力系统事故或紧急情况下,调度机构要求风电场响应电网扰动,按指定的大小和变化率调节有功功率;在系统安全稳定裕度足够时,调度机构放开对风电场的有功功率大小的限制,风电场在满足有功功率变化率限值的前提下自由发电[6-8](以下简称自由发电)。丹麦、荷兰、德国和中国等国家的风电并网标准规定风电场必须根据调度机构指令控制其有功功率输出。
风电场通过有功功率控制器(WindFarmActivePowerController,WFAPC)将调度机构给定的发电任务分解为各机组有功参考值[6-9],各机组基于变桨距控制、变流器控制等自动跟踪该参考值,实现风电场对调度机构有功要求的跟踪。传统上,WFPAC有功功率控制策略不考虑机组疲劳,早期多采用起停机控制,部分机组停机,其余机组满发,满足风电场有功功率需求[10]。这种方法存在频繁起停机影响机组寿命、有功功率调节粒度过大、有功功率向上调节速度慢等问题,WFAPC按机组可用功率比例将风电场有功出力任务分解到每台机组[11]成为主要方法。
由于尾流效应,气流流经上风向机组后,平均风速降低[12],下风向机组可用功率小,按可用功率比例分配到的有功出力任务小,因而下风向机组疲劳程度低[12]。最终,风电场边界机组疲劳更严重,形成疲劳分布的不均匀性,导致维护不同步,维护频繁。
合理利用风电机组叶片气动阻尼特性[13]以及合理使用阻尼控制反馈[14],可以使机组的振动效应降低,达到抑制疲劳的目的。独立变桨[15]、主动偏航[16]等技术能高效抑制机组气动疲劳。尽管这些研究卓有成效,但只能优化单台机组个体的疲劳,无法均衡多台机组的疲劳。文献[17]提出了一种均衡风电场各机组疲劳的方法,对WFAPC给出的机组有功参考值进行二次调整,以均衡各机组疲劳。该方法导致风电场有功功率比调度机构给定值小5%~10%,限制了其工程应用范围。
针对风电场疲劳优化和有功功率控制顾此失彼的现状,本文旨在建立风电场疲劳分布和有功功率一体化控制方法,在保证风电场有功功率满足调度机构要求、不损失发电量的前提下,优化风电场疲劳的均匀性,使各机组维护同步,降低风电场维护成本。
为此,研究基于机组有功功率度量机组疲劳的方法,并根据疲劳的累积特性,提出风电场限值发电时进行疲劳优化,而响应电网扰动和自由发电时,按风电场既有策略运行的思想,综合考虑尾流效应的影响以提高优化准确度。
基于最优控制理论,以风电场疲劳均匀性为优化目标,以风电场和机组有功功率为约束条件,建立风电场疲劳分布和有功功率综合控制方程。重点基于多智能体技术,研究控制系统的实现,使提出的方法对现有风电场无额外的软硬件要求,具备工程适用性。
图1风电场布局模型
结论
本文提出一种海上风电场有功与疲劳分布统一控制方法,其特点是:
(1)通过机组有功功率协调,实现风电场疲劳分布优化,优化各机组维护的同步性,降低风电场维护频率,降低风电场维护成本。
(2)基于疲劳的累积特性,利用调度机构要求风电场限值发电形成的有功调节自由度进行疲劳优化,能在保证风电场有功输出跟踪调度机构要求、不损失发电量的前提下,实现疲劳均匀性优化。
(3)传统上,一般认为,限值发电对风电场是纯粹的损失,本文研究表明,此时可以优化风电场疲劳,获得降低维护量的收益。
(4)系统实现上,采用多智能体技术,为每台机组部署一个智能体,各智能体计算负荷小,通信可以基于风电场现有通信环境,系统可以基于风电场现有资源实现,无需另置硬件,具有较好工程实用性。
本文方案拟在合作企业中应用。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
近期,山东、广东、内蒙古相继发布省级“136号文”配套细则,旨在通过市场化机制推动新能源可持续、高质量发展。但相较陆上风电起步略晚、且已经在上一轮的国补退出中快速降本的海上风电产业,在造价、成本分摊、供应链韧性、消纳能力及国际竞争力等多方面存在发展难题,亟待优化。电价不确定下,地方
5月29日,浙江省全省能源绿色低碳发展和保供稳价工程5月调度会暨迎峰度夏电力保供专项部署会在杭州召开,浙江省能源局局长俞奉庆出席会议并讲话。会议深入学习贯彻省委主要领导调研华东深远海风电母港重要指示和近期省政府常务会议、省政府专题会议精神,研究部署迎峰度夏电力保供、能源重大项目攻坚等
国网江苏省电力有限公司发展部数据显示,截至5月29日,江苏新能源装机规模突破1亿千瓦,达1.01亿千瓦,占全省电源总装机的46%,比“十四五”初增长1.91倍,成为长三角首个新能源装机“破亿”省份。长三角地区是我国主要的能源消费地和能源技术创新高地,至4月末,新能源装机总量超2.32亿千瓦,绿色低碳
5月28日,水电水利规划设计总院发布《抽水蓄能产业发展报告2024年度》(以下简称《报告》)显示,我国抽水蓄能装机容量连续9年居世界首位,日本、美国分列第二、第三位。在“双碳”目标的引领和驱动下,南方电网公司近年来加大抽水蓄能发展力度,以积极锻造新质生产力推进产业高质量发展,为“两化”协同
5月30日,南方能源监管局关于公开征求对《广东省提升新能源和新型并网主体涉网安全能力实施方案(征求意见稿)》意见的通知,通知指出,科学界定涉网安全管理范围。应纳入涉网安全管理范围的并网主体包括海上风电、陆上风电、集中式光伏、分布式光伏、分散式风电等新能源,以及新型储能、虚拟电厂等新
近日,《广东省促进海洋经济高质量发展条例》已由广东省第十四届人民代表大会常务委员会第十八次会议于2025年5月28日通过,现予公布,自2025年7月1日起施行。文件指出,省、地级以上市人民政府能源等有关主管部门应当加大海洋油气资源勘探开发力度,推进液化天然气等接收及储气设施、配套码头和配套外
10月20日—22日,全球风电盛会——2025北京国际风能大会暨展览会(CWP2025)将在北京·中国国际展览中心(顺义馆)举办,中船科技股份有限公司(以下简称“中船科技”)将连续第18次盛装亮相CWP,展位号:E1-A17。CWP诚挚邀请全球风电产业链伙伴共赴这场绿色能源盛会,与中船科技及全球同仁携手,共启
海上风电已经成为当前全球应对气候变化的重要依托,也是各国实现能源安全和推动经济社会可持续发展的重要支撑。作为全球最大海上风电市场,中国通过不断推动技术、市场与发展模式创新,凭借全产业链优势,持续引领全球海上风电发展,并将重塑风电产业合作共赢新格局。辽宁省具有丰富的海风资源和良好的
北极星氢能网获悉,近日,盐城市人民政府办公室关于印发盐城市国家碳达峰试点建设推进方案的通知。文件指出,推动新能源规模开发利用。强化新能源资源管理,加强陆上风电和海上光伏资源有序开发和合理利用。加快推动海上风电和市场化并网光伏发电项目建设,推进能源供给清洁替代和能源消费电能替代。建
六月长风起,市场佳讯传,东方电气中标一批重点项目,扬帆起航赴新程。中标大唐南电创新发展示范项目主机设备近日,东方电机、东方汽轮机成功中标大唐南电二期2×745兆瓦燃气轮机创新发展示范项目商业机组设备。本项目的顺利实施将进一步推动我国H/J级燃气轮机自主化进程,提升我国重大装备制造水平,
1、85.5千米!金风科技完成我国离岸最远风电项目首台机组吊装近日,三峡江苏大丰800兆瓦海上风电项目(以下简称“三峡大丰项目”)首台金风科技机组顺利完成吊装。该项目场址最远离岸距离达85.5千米,刷新了我国海上风电项目离岸距离最远纪录。三峡大丰项目分为H8-1#、H9#、H15#、H17#四个场址,项目总
136号文出台后,新能源全电量推向市场,不再全电量收购,不再做政策保障下的“巨婴”。这会给作为“新能源稳定器”的新型储能带来什么?近期举办的第十三届储能国际峰会暨展览会上,一场圆桌论坛汇聚了来自储能制造、储能运营、电网企业、高等院校的代表对该问题的思想碰撞。短期利空,长期利好,机遇
近期,山东、广东、内蒙古相继发布省级“136号文”配套细则,旨在通过市场化机制推动新能源可持续、高质量发展。但相较陆上风电起步略晚、且已经在上一轮的国补退出中快速降本的海上风电产业,在造价、成本分摊、供应链韧性、消纳能力及国际竞争力等多方面存在发展难题,亟待优化。电价不确定下,地方
根据北极星风力发电网不完全统计数据,2025年4-5月期间,全国共计21个省区市核准了170个风电项目,累计装机规模达23157.21MW(其中6个项目装机规模未披露),投资金额超过740亿元(89个项目投资金额暂未公布)。从项目类型来看,各类风电项目呈现出不同发展态势。陆上集中式风电项目依然占据主导地位,
日前,三一重能塞尔维亚Alibunar项目成功签署电力购买协议(PPA)和电力差价合约(CfD),标志着三一重能在塞尔维亚新能源领域迈出了关键一步,为后续深耕欧洲新能源市场、拓展全球业务版图提供重要支点。三一重能塞尔维亚Alibunar项目位于塞尔维亚东部,所在区域是该国风资源最丰富的地区之一。项目总
谁能想到,一颗拧在风电叶片根部的螺栓,竟差点引发一起重大设备事故——智能螺栓提前“报警”,避免了一场灾难!案例背景:山里的风电场,隐藏的风险某风电场,20台5.0MW大型风电机组日夜运转。风从峡谷呼啸而过的山脊上,一项“黑科技”正在悄然守护它们的安全——MS9000叶根智能螺栓监测系统。自202
为进一步落实《光伏电站消纳监测统计管理办法》《风电场利用率监测统计管理办法》要求,促进新能源消纳和行业健康发展,近日,西北能源监管局对陕西省新能源利用率数据统计情况进行了核查,结合抽样选取部分场站统计数据,重点核查新能源发电企业和电网企业上报可发电量、利用率统计数据的真实性、准确
10月20日—22日,全球风电盛会——2025北京国际风能大会暨展览会(CWP2025)将在北京·中国国际展览中心(顺义馆)举办,中船科技股份有限公司(以下简称“中船科技”)将连续第18次盛装亮相CWP,展位号:E1-A17。CWP诚挚邀请全球风电产业链伙伴共赴这场绿色能源盛会,与中船科技及全球同仁携手,共启
六月长风起,市场佳讯传,东方电气中标一批重点项目,扬帆起航赴新程。中标大唐南电创新发展示范项目主机设备近日,东方电机、东方汽轮机成功中标大唐南电二期2×745兆瓦燃气轮机创新发展示范项目商业机组设备。本项目的顺利实施将进一步推动我国H/J级燃气轮机自主化进程,提升我国重大装备制造水平,
1、85.5千米!金风科技完成我国离岸最远风电项目首台机组吊装近日,三峡江苏大丰800兆瓦海上风电项目(以下简称“三峡大丰项目”)首台金风科技机组顺利完成吊装。该项目场址最远离岸距离达85.5千米,刷新了我国海上风电项目离岸距离最远纪录。三峡大丰项目分为H8-1#、H9#、H15#、H17#四个场址,项目总
一场“智”与“能”的双向奔赴回顾历史,整个人类文明进程始终与能源开发利用紧密相关。如今,能源发展进入资源、环境、气候三重约束期,急需沿着清洁低碳方向进行转型。与此同时,人工智能技术正在蓬勃兴起,加速赋智于千行百业,“‘人工智能+’行动”的字眼更是连续两年见诸全国两会政府工作报告,A
5月20日,湖南新邵岱山风电场项目110千伏送出工程核准获批。一、核准依据依据《行政许可法》第二十二条、《企业投资项目核准和备案管理条例》第三条、《国务院关于发布政府核准的投资项目目录(2016年本)的通知》(国发〔2016〕72号)第八条、《湖南省政府核准的投资项目目录(2017年本)》(湘政发〔
近日,由北京博奇、青海博奇参与起草的全国首个针对废光伏组件和废风电机组叶片利用处置污染控制的地方标准1——《青海省废光伏组件和废风电机组叶片利用处置污染控制技术导则》(DB63T2388-2024)取得青海省科学技术成果证书,标志着博奇在废光伏组件和废风电叶片回收及资源化利用方面取得重大突破。
谁能想到,一颗拧在风电叶片根部的螺栓,竟差点引发一起重大设备事故——智能螺栓提前“报警”,避免了一场灾难!案例背景:山里的风电场,隐藏的风险某风电场,20台5.0MW大型风电机组日夜运转。风从峡谷呼啸而过的山脊上,一项“黑科技”正在悄然守护它们的安全——MS9000叶根智能螺栓监测系统。自202
10月20日—22日,全球风电盛会——2025北京国际风能大会暨展览会(CWP2025)将在北京·中国国际展览中心(顺义馆)举办,洛阳轴承集团股份有限公司(以下简称“洛轴”)将盛装亮相CWP,展位号:E3-A05。洛阳轴承集团股份有限公司是一家综合性轴承制造企业,产品广泛应用于航空航天、风力发电、轨道交通
10月20日—22日,全球风电盛会——2025北京国际风能大会暨展览会(CWP2025)将在北京·中国国际展览中心(顺义馆)举办,阳光电源股份有限公司将连续第18次盛装亮相CWP,展位号:W3-A12。精彩回顾在CWP2024,阳光电源携1800V风电变流转换方案等产品亮相,用深厚的技术底蕴与革新,连接客户需求,创造长
北极星风力发电网获悉,5月30日,中广核电子商务平台发布《中广核新能源西藏改则县50MW陆上风电项目一期风力发电机组(含塔筒)采购项目中标候选人公示》的公告。公告显示,第一中标候选人:三一重能股份有限公司,投标报价:132,350,000.00元。第二中标候选人:运达能源科技集团股份有限公司,投标报价
10月20日—22日,全球风电盛会——2025北京国际风能大会暨展览会(CWP2025)将在北京·中国国际展览中心(顺义馆)举办,中船科技股份有限公司(以下简称“中船科技”)将连续第18次盛装亮相CWP,展位号:E1-A17。CWP诚挚邀请全球风电产业链伙伴共赴这场绿色能源盛会,与中船科技及全球同仁携手,共启
北极星售电网获悉,近日,江苏电力交易中心发布《江苏电力市场结算管理实施细则》。在2024年执行条款的基础上,考虑到2025年集中式风电、光伏及核电机组全面参与市场,增加并修改以下条款:1、燃煤机组调试运行期以及获取电力业务许可证前的上网电量,按照最近一次燃煤机组月度代理购电市场采购平均价
近日,内蒙古自治区首个离网型风电项目——三峡集团所属鄂尔多斯市多能互补能源有限公司工业园区绿色供电项目实现全容量并网发电。该项目通过“源网荷储”协同调控技术,能够实现100%的绿电消纳,为高比例可再生能源消纳提供可复制解决方案。据了解,作为内蒙古自治区首个离网型风电项目,该项目采用“
北极星氢能网获悉,近日,盐城市人民政府办公室关于印发盐城市国家碳达峰试点建设推进方案的通知。文件指出,推动新能源规模开发利用。强化新能源资源管理,加强陆上风电和海上光伏资源有序开发和合理利用。加快推动海上风电和市场化并网光伏发电项目建设,推进能源供给清洁替代和能源消费电能替代。建
1、85.5千米!金风科技完成我国离岸最远风电项目首台机组吊装近日,三峡江苏大丰800兆瓦海上风电项目(以下简称“三峡大丰项目”)首台金风科技机组顺利完成吊装。该项目场址最远离岸距离达85.5千米,刷新了我国海上风电项目离岸距离最远纪录。三峡大丰项目分为H8-1#、H9#、H15#、H17#四个场址,项目总
一场“智”与“能”的双向奔赴回顾历史,整个人类文明进程始终与能源开发利用紧密相关。如今,能源发展进入资源、环境、气候三重约束期,急需沿着清洁低碳方向进行转型。与此同时,人工智能技术正在蓬勃兴起,加速赋智于千行百业,“‘人工智能+’行动”的字眼更是连续两年见诸全国两会政府工作报告,A
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!