基于SVM的風機減載控制和風場功率調(diào)度的研究.pdf

1、近年來，由于傳統(tǒng)能源對環(huán)境污染造成了越來越大的影響，各國都加大了對新型能源的研究力度。風能作為目前發(fā)展最好的可再生能源之一，持續(xù)受到人們的關注。因此，隨著風力發(fā)電技術的不斷發(fā)展，風機單機容量也不斷加大，這在提高風機發(fā)電效率的同時，也對風機的控制技術造成了新的困難。
　　對于大型風機，更大的葉片意味著會受到更大的風應力和更大的載荷。傳統(tǒng)的獨立變槳技術可以有效地降低葉片疲勞載荷，但是對于塔架在陣風情況下前后震蕩造成的極限載荷，并不能進

2、行有效地處理。另外，針對大型風場，目前并沒有非常好的方法使風場按照電網(wǎng)的需求進行發(fā)電，風場內(nèi)的風機依然按照最大功率跟蹤的方法來進行輸出，造成了發(fā)電的浪費，使風場整體的效率降低。
　　本文針對上述風機減載和功率調(diào)度問題展開了研究，主要研究內(nèi)容包括以下4方面:
　　(1)提出了使用支持向量機(SVM)對自然風進行處理的方法。利用Bladed仿真軟件對自然風進行建模，并輸出風機中實際可測的特征。通過不同風況下的樣本，使用SVM對自

3、然風進行陣風判斷和風速估計，包括支持向量機分類(SVC)和支持向量機回歸(SVR)，并根據(jù)模型得到陣風判斷和風速估計的結果。
　　(2)在風機減載問題上，本文提出了一種新型的復合式減載控制策略。這種方法通過SVC模型，判斷當前時刻是否為陣風風況，根據(jù)不同的風況采用相應的控制策略，將傳統(tǒng)的獨立變槳控制和陣風情況下的塔架振蕩補償控制有效地結合在一起，并利用Bladed軟件對控制策略進行了仿真。
　　(3)在風場中功率調(diào)度的問題上

4、，本文利用利用SVR模型，通過風機中容易測量的特征，對風速進行估計，解決了機艙頂部風速計無法準確測量風速以及測量延時的問題。根據(jù)估計出的風速，將電網(wǎng)所需的功率分配到處于不同風速下的風機上，根據(jù)實際情況確定每臺風機的理想功率。
　　(4)針對風能利用系數(shù)Cp無法準確測量的問題，重點研究了基于魯棒自適應算法的理想功率跟蹤控制器。解決了系統(tǒng)模型參數(shù)的未知時變性，風機的輸出功率可以跟蹤到理想輸出功率。算法的穩(wěn)定性通過了李雅普諾夫穩(wěn)定性證明