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如何用數(shù)據(jù)挖掘方法提高風(fēng)電機(jī)組功率輸出

2017-09-26 20:00:22 電力科學(xué)觀察與寫(xiě)作　點(diǎn)擊量：評(píng)論 (0)

存在的問(wèn)題及解決方法風(fēng)電機(jī)組的原動(dòng)力不可控，受風(fēng)速、風(fēng)向等因素影響，其功率輸出具有較高不確定性，這為風(fēng)電機(jī)組的功率輸出提升及優(yōu)化帶來(lái)了較大挑戰(zhàn)。另一方面，在線監(jiān)測(cè)技術(shù)和數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)不斷成熟的今天，風(fēng)

逐點(diǎn)優(yōu)化策略與聚類(lèi)優(yōu)化策略3

根據(jù)前述分析，本文提出一種逐點(diǎn)優(yōu)化策略，用于優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組功率，其流程圖如圖4所示，該策略的主要思想是在每運(yùn)行時(shí)刻點(diǎn)調(diào)用遺傳算法，優(yōu)化搜索風(fēng)電機(jī)組最優(yōu)控制參數(shù)。

逐點(diǎn)優(yōu)化策略要求每10分鐘進(jìn)行一次優(yōu)化，顯然該策略所需計(jì)算量較大，不利于在線優(yōu)化風(fēng)電機(jī)組功率。本研究引入K均值聚類(lèi)方法，可對(duì)風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，通過(guò)采用K組風(fēng)速聚類(lèi)下最優(yōu)控制量，實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)電機(jī)組功率的在線優(yōu)化，降低優(yōu)化計(jì)算量，其流程圖如圖5所示。

算例分析4

采用某風(fēng)電場(chǎng)內(nèi)H56-850型風(fēng)電機(jī)組2012/06/01至2012/06/30間每10分鐘風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行數(shù)據(jù)驗(yàn)證本文風(fēng)電機(jī)組功率優(yōu)化策略。

圖6所示為采用兩種優(yōu)化策略前后的2012/06/13中風(fēng)電機(jī)組功率曲線?？梢钥吹?，采用本研究中功率優(yōu)化策略后，風(fēng)電機(jī)組功率輸出曲線高于歷史功率輸出曲線。

兩優(yōu)化策略的仿真平臺(tái)為臺(tái)式電腦(Intel-i3 3.60 GHz, 4 GB RAM)和MATLAB R2015a，兩優(yōu)化策略的優(yōu)化計(jì)算時(shí)間如圖7所示?？梢钥吹?，聚類(lèi)優(yōu)化策略?xún)H需在風(fēng)電機(jī)組投運(yùn)前(00 : 00時(shí)刻)優(yōu)化計(jì)算各風(fēng)速聚類(lèi)中心下的優(yōu)化控制策略，而在風(fēng)電機(jī)組投運(yùn)后，僅需根據(jù)當(dāng)前測(cè)量風(fēng)速，選擇對(duì)應(yīng)聚類(lèi)中心的優(yōu)化控制策略，該過(guò)程僅涉及選擇判斷操作，因此可快速實(shí)現(xiàn)。逐點(diǎn)優(yōu)化策略則需在每時(shí)刻點(diǎn)進(jìn)行半分鐘左右的優(yōu)化計(jì)算。兩者相比，聚類(lèi)優(yōu)化策略更適用于風(fēng)電機(jī)組功率的實(shí)時(shí)優(yōu)化。

結(jié)論5

本文提出兩種基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)方法的風(fēng)電機(jī)組功率優(yōu)化策略：逐點(diǎn)優(yōu)化策略和聚類(lèi)優(yōu)化策略，其中，后者策略在前者策略基礎(chǔ)上成功應(yīng)用聚類(lèi)方法，有效降低優(yōu)化計(jì)算復(fù)雜度。通過(guò)對(duì)比2012/06/13當(dāng)天風(fēng)電機(jī)組優(yōu)化功率與歷史運(yùn)行記錄，結(jié)果表明，本文優(yōu)化策略可有效提高風(fēng)電機(jī)組功率輸出，并且聚類(lèi)中心數(shù)為5的聚類(lèi)優(yōu)化策略，能以較低的優(yōu)化計(jì)算復(fù)雜度，達(dá)到逐點(diǎn)優(yōu)化策略的相近優(yōu)化效果。更高的風(fēng)電機(jī)組功率意味著更高的風(fēng)能利用率，對(duì)于提高風(fēng)電場(chǎng)收益具有重要意義。

研究成果6

本研究發(fā)表在《電力系統(tǒng)自動(dòng)化》2016年第40卷第22期，歡迎品讀。

原標(biāo)題:【研究成果】如何用數(shù)據(jù)挖掘方法提高風(fēng)電機(jī)組功率輸出

責(zé)任編輯：lixin

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