风电场运行状况分析及优化

《风电场运行状况分析及优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、风电场运行状况分析及优化摘要随着现代化建设的推进，社会对电力的需求愈发庞大。本文着力研究了风电场运行状况的分析和优化问题。首先，利用已知风电场发电数据对不同风机全年的经济效益的经济效益进行了估计，其次根据两种风机的不同规格制定维修人员的排班方案与风机维护计划，使各组维修人员的工作任务相对均衡，且风电场具有较好的经济效益。对于问题一，本文先运用曲线拟合的方法，对不同风机风速与输出功率之间的关系进行了近似，后尝试了运用分段线性插值与三次样条插值的方法对观测数据构造函数进行了近似。但通过图像，可以看出分段线性插值的光滑

2、性较差，不能很好地表示风速与功率的变化情况，因此选择三次样条插值的方法，计算出各风机型号全年功率总和。4#16#24#33#49#57#合计2548473.8022507716.5972234826.9371755215.5162001868.7842009736.848对于问题二，本文运用0-1型整数规划，在排班方案中，维修人员工作班次的方差为衡量合理性的标准，求出工作任务相对均衡，具有较好的经济效益的排班方案。关键词：曲线拟合；三次样条插值；Matlab；0-1型整数规划一、问题重述风能是一种最具活力的可再生

3、能源，风力发电是风能最主要的应用形式。我国某风电场已先后进行了一、二期建设，现有风机124台，总装机容量约20万千瓦。为安全生产需要，风机每年需进行两次停机维护，两次维护之间的连续工作时间不超过270天，每次维护需一组维修人员连续工作2天。同时风电场每天需有一组维修人员值班以应对突发情况。风电场现有4组维修人员可从事值班或维护工作，每组维修人员连续工作时间（值班或维护）不超过6天。请建立模型回答以下问题：1、估计不同风机全年的经济效益；2、制定维修人员的排班方案与风机维护计划，使各组维修人员的工作任务相对均衡，且

4、风电场具有较好的经济效益，试给出你的方法和结果。二、基本假设1、附件中所给出的数据真实可靠。2、在计算风机全年经济效益时不考虑维护时间。3、风机在运行过程中不会发生停机或损坏的状况。4、风电场全年运行，不因节假日而停止运转。5、维修人员按时接受完成工作，不缺席。三、符号说明符号意义P风机功率T风机运行时间μ一千瓦时电的价格σ班次方差B最大连续工作时间T每月最少工作班次四、问题分析五、模型的建立与求解5.1问题一模型建立与求解5.1.1问题一模型的建立5.1.1.2多项式拟合根据已知数据，运用Matlab拟合工具箱

5、，分别对型号I与型号II的风机风速与功率之间的关系进行了拟合。其中三次多项式拟合效果最好。型号I风速与功率的关系SSE2.185e+04R-square:0.9976AdjustedR-square0.9971型号I拟合效果型号II风速与功率的关系SSE941.5R-square:0.9996AdjustedR-square0.9994型号II拟合效果可以看出，两次拟合结果的R平方值都超过了0.99，具有良好的拟合结果。由此可得两种风机风速与功率之间的函数关系:y1=1.046x3+7.745x2-34.73x+

6、38.71(0

7、…,n−1)上S(x)是k次多项式;(ii)S(x)在[a,b]上具有k−1阶连续导数。则称S(x)为关于分划Δ的k次样条函数。这里，我们使用分段线性插值与三次样条插值两种方法来估计功率。分段线性插值简单地说，就是将每两个相领的节点用直线连接起来，如此形成一条折线。此函数记为In(x)，它满足Inxi=yi，且在每个区间上是线性函数。In(x)可以表示为Inx=i=0nyili(x)，其中lix=x-xi-1xi-xi-1,x∈xi-1,xi,i≠0x-xi+1xi-xi+1,x∈xi,xi+1,i≠n0，其他三

8、次样条插值，即已知函数y=f(x)在区间[a,b]上的n+1个节点a=x0