针对风电机组齿轮箱油池温度异常难以早期预警的问题,提出一种基于数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)数据的故障预警方法,以提升机组运行可靠性。首先,结合风速-功率分布特征,采用四分位法与基于数...针对风电机组齿轮箱油池温度异常难以早期预警的问题,提出一种基于数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)数据的故障预警方法,以提升机组运行可靠性。首先,结合风速-功率分布特征,采用四分位法与基于数据离散度的纵向滤波剔除异常功率点;接着,利用随机森林算法筛选影响油池温度的关键输入特征,构建基于类别提升(categorical boosting,CatBoost)算法的温度预测模型,并采用树结构parzen估计器(tree-structured parzen estimator,TPE)优化其超参数;最后,基于残差分布,通过统计过程控制确定动态预警阈值。在某风电场实际故障案例中,该模型在齿轮箱故障发生前约5 h发出有效预警,残差超出控制限的时间点与故障发展过程高度吻合。所提方法能有效识别油池温度异常工况,具备良好的早期预警能力与工程应用价值。展开更多
在复杂风况下,风电机组在运行过程中易出现偏航误差,会导致风能利用率降低,影响设备安全。本文针对该问题,提出一种基于激光测量技术的偏航误差识别与闭环校正策略。在风轮前方布设激光测距装置,实时获取主导风向信息,并与风电机组数据...在复杂风况下,风电机组在运行过程中易出现偏航误差,会导致风能利用率降低,影响设备安全。本文针对该问题,提出一种基于激光测量技术的偏航误差识别与闭环校正策略。在风轮前方布设激光测距装置,实时获取主导风向信息,并与风电机组数据采集与监视控制(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)系统实现数据同步,构建风轮控制模型,提出基于激光测量反馈的比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)闭环控制策略。在华北某风场进行现场实测验证,结果表明,采用本文策略,能够减少偏航误差均值,降低波动幅度,风能利用率提高9.1%。本文策略有效提升了风电机组的控制精度与运行稳定性,工程推广价值较高,智能化应用前景广阔。展开更多
文摘水平轴风力机尾流可显著影响风场下游风力机组气动特性,但传统基于数学或致动模型的尾流分析方法难以获得风力机尾流精细涡结构特征,且忽略了真实湍流环境的影响。该文通过计算流体力学方法开展全尺寸美国可再生能源实验室(national renewable energy laboratory,NREL)5 MW风力机在湍流风场下尾流气动特性研究规律,同时考虑风力机在湍流风下的变转速控制。结果表明,风力机输出功率随湍流风的波动而变化,而适当的转速控制可更好地提取风能;湍流风有助于加速尾流速度亏损的恢复;尾流横、纵向蜿蜒与湍流风流向及垂向的波动正相关;叶尖涡的破裂可加速尾流区速度的恢复。
文摘针对风电机组齿轮箱油池温度异常难以早期预警的问题,提出一种基于数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)数据的故障预警方法,以提升机组运行可靠性。首先,结合风速-功率分布特征,采用四分位法与基于数据离散度的纵向滤波剔除异常功率点;接着,利用随机森林算法筛选影响油池温度的关键输入特征,构建基于类别提升(categorical boosting,CatBoost)算法的温度预测模型,并采用树结构parzen估计器(tree-structured parzen estimator,TPE)优化其超参数;最后,基于残差分布,通过统计过程控制确定动态预警阈值。在某风电场实际故障案例中,该模型在齿轮箱故障发生前约5 h发出有效预警,残差超出控制限的时间点与故障发展过程高度吻合。所提方法能有效识别油池温度异常工况,具备良好的早期预警能力与工程应用价值。
文摘在复杂风况下,风电机组在运行过程中易出现偏航误差,会导致风能利用率降低,影响设备安全。本文针对该问题,提出一种基于激光测量技术的偏航误差识别与闭环校正策略。在风轮前方布设激光测距装置,实时获取主导风向信息,并与风电机组数据采集与监视控制(Supervisory Control And Data Acquisition,SCADA)系统实现数据同步,构建风轮控制模型,提出基于激光测量反馈的比例-积分-微分(Proportional-Integral-Derivative,PID)闭环控制策略。在华北某风场进行现场实测验证,结果表明,采用本文策略,能够减少偏航误差均值,降低波动幅度,风能利用率提高9.1%。本文策略有效提升了风电机组的控制精度与运行稳定性,工程推广价值较高,智能化应用前景广阔。
