本科毕业设计--风力发电综述
《2024年多时空尺度的风力发电预测方法综述》范文
《多时空尺度的风力发电预测方法综述》篇一一、引言随着全球能源结构的转型，风力发电作为清洁可再生能源的代表，正逐渐成为能源领域的研究热点。
然而，风力发电的间歇性和不确定性给电力系统的稳定运行带来了挑战。
因此，对风力发电进行准确预测，尤其是在多时空尺度下的预测，对于提高电力系统运行效率和稳定性具有重要意义。
本文将对多时空尺度的风力发电预测方法进行综述，分析其研究现状、方法、挑战及未来发展趋势。
二、风力发电预测的研究现状风力发电预测经历了从单一尺度到多时空尺度的演变。
在单一尺度下，主要关注的是短期内的风速和功率预测。
随着研究的深入，学者们开始关注多时空尺度的预测，包括超短期、短期、中期和长期等多个时间尺度的预测。
此外，空间尺度的扩展也使得区域性乃至全球性的风力发电预测成为可能。
三、多时空尺度的风力发电预测方法（一）超短期预测超短期预测主要关注未来几分钟至几小时的风速和功率变化。
常用的方法包括基于物理模型的方法、基于统计学习的方法和基于机器学习的方法。
其中，机器学习方法在处理非线性、复杂的风速变化方面具有较大优势。
（二）短期预测短期预测主要关注未来数天的风速和功率变化。
在短期预测中，常用的方法包括时间序列分析、卡尔曼滤波等。
此外，结合气象预报信息，可以提高短期预测的准确性。
（三）中期和长期预测中期和长期预测主要关注季节性或年际尺度的风速和功率变化。
这些预测方法通常需要结合气候学、大气环流模型等知识，以及大量的历史数据进行分析。
（四）空间尺度扩展在空间尺度上，多时空尺度的风力发电预测需要考虑到地理位置、地形、气候等多种因素的影响。
因此，需要将地理信息系统（GIS）技术与风力发电预测方法相结合，实现区域性乃至全球性的风力发电预测。
四、挑战与未来发展尽管多时空尺度的风力发电预测方法取得了一定的研究成果，但仍面临诸多挑战。
首先，风速和功率的预测精度仍有待提高，特别是在极端天气条件下的预测。
其次，多时空尺度的预测需要处理大量的数据和信息，对计算能力和算法的要求较高。
《2024年多时空尺度的风力发电预测方法综述》范文
《多时空尺度的风力发电预测方法综述》篇一摘要：随着能源结构转型和清洁能源需求不断增长，风力发电作为可再生能源的重要组成部分，其预测技术成为了研究的热点。
本文综述了多时空尺度的风力发电预测方法，包括不同时间尺度的预测模型、主要影响因素、存在的问题及挑战，并探讨了未来可能的研究方向。
一、引言风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式，在全球范围内得到了广泛的应用。
然而，风力的不稳定性和间歇性给电网的稳定运行带来了挑战。
因此，准确预测风力发电的出力对于电力系统的优化调度、电网平衡以及风力发电场的经济运行至关重要。
多时空尺度的风力发电预测方法正是在这样的背景下提出的，其目的在于适应不同时间尺度的预测需求，为电力系统提供更加准确和全面的风力发电预测信息。
二、多时空尺度风力发电预测概述多时空尺度的风力发电预测方法主要涉及不同时间尺度的预测模型。
这些模型通常包括短期预测（如分钟级、小时级）、中期预测（日级、周级）和长期预测（月级、季度级）。
每种时间尺度的预测都有其特定的应用场景和需求。
三、主要预测方法与技术1. 短期风力发电预测：基于数值天气预报模型和风场实测数据，结合机器学习算法进行短期风速和功率的预测。
主要技术包括支持向量机、神经网络等。
2. 中期风力发电预测：主要利用历史数据和统计方法进行预测，如时间序列分析、灰色预测等。
这些方法能够捕捉到风速和功率的长期变化趋势。
3. 长期风力发电预测：通常基于气候模型和大气环流模型进行预测，能够提供关于未来一段时间内风力发电趋势的预测信息。
四、影响因素及挑战1. 影响因素：风速的时空分布特性、气象因素（如温度、湿度、气压等）、地形地貌等都是影响风力发电预测的重要因素。
此外，电力系统的运行状态和需求也会对预测结果产生影响。
2. 挑战：多时空尺度的风力发电预测面临的主要挑战包括数据的不确定性、模型的复杂性以及计算资源的限制等。
此外，如何将不同时间尺度的预测结果进行有效融合，提高预测的准确性和可靠性也是一个重要的研究方向。
小型家用风力发电机毕业设计
小型家用风力发电机毕业设计1000字一、设计内容本次设计的目的是设计一台小型家用风力发电机，能够在一个家庭中使用。
此发电机可产生电流，将电力储存到电池中，通过逆变器将直流电转为交流电供应家庭用电。
设计将包括以下内容：1. 选择合适的风轮尺寸和型号。
2. 选出合适的发电机和电路。
3. 逆变器的设计与制作。
4. 发电机和逆变器的控制系统。
5. 外壳的设计和制造。
二、设计原理风力发电机是利用风能产生的机械能转变为电能的装置。
当环境中的风吹在旋转的叶片上时，通过叶轮将机械能传递给发电机。
发电机会将机械能转化为电能并储存在电池中，其后逆变器会将直流电变为交流电以供应各项家庭电力需求。
三、设计细节1. 风轮：通过大气压力的力量，使叶片旋转，最终达到发电目的。
在此设计中，我们选择了一种直径为0.9米，叶片数为三的风轮。
2. 发电机：发电机是小型家用风力发电机的核心。
在此设计中，采用了一台带有稳定器的直流发电机。
发电机输出电流的功率为250W。
3. 逆变器：逆变器可以将直流电转换为交流电，以供应家庭用电。
我们选择了一台可以将12伏直流电转换为220伏交流电的逆变器。
4. 控制系统：我们需要对风力发电机进行控制。
控制系统是根据风速来控制发电机的转速，将飞轮的转速保持在一个稳定范围内。
5. 外壳：外壳是保护小型家用风力发电机内部设备的一个重要部分。
我们选择了一种轻质的、具有良好透气性的材料来制作外壳。
四、设计结果这款小型家用风力发电机的核心部件是发电机和逆变器。
通过控制系统，可以在不同风速下保持转速的稳定。
外壳可以保护内部设备，同时也起到状觉上的美观作用。
通过此设计，我们发现小型家用风力发电机是最佳可持续能源选择之一。
它可以为家庭提供一定量的电力，同时具有环保和节能的特点。
风力发电及其技术发展综述
风力发电及其技术发展综述
风力发电是利用风能转换成电能的一种清洁能源技术，随着全球对可再生能源需求的增长，风力发电技术在过去几十年中得到了快速发展。
风力发电的主要优势包括可再生、环保、资源丰富、成本低、零排放等特点，因此备受关注。
风力发电技术的发展主要包括以下几个方面：
1. 风机技术：风机是风力发电系统的核心部件，风机技术的发展主要包括风机设计、材料技术、制造工艺等方面的提升，旨在提高风机的效率、降低成本、延长使用寿命。
目前，随着技术的进步，风机的容量和高度不断增加，风机的效率也在不断提高。
2. 风场规划：风力发电系统通常由多台风机组成一个风场，风场的规划对风力发电系统的运行效率和经济效益具有重要影响。
风场规划主要包括选址、风能资源评估、风机布局、输电线路布置等内容。
3. 储能技术：风力发电受天气条件限制，因此储能技术对风力发电系统的稳定运行非常重要。
目前，储能技术主要包括电池储能、压缩空气储能、飞轮储能等多种形式，这些技术的发展可以提高风力发电系统的可靠性和稳定性。
4. 智能化控制技术：智能化控制技术对风力发电系统的运行管理和维护具有重要作用，包括远程监测、故障预测、自动化运行等方面。
总的来说，风力发电技术在过去几十年中取得了长足的进步，未来还将继续在风机技术、风场规划、储能技术、智能化控制技术等方面取得进一步发展，为清洁能源领域的发展做出更大贡献。
风力发电及其技术发展综述
风力发电及其技术发展综述风力发电是一种在全球范围内广泛使用的可再生能源技术。
本文将全面深入地探讨风力发电技术的发展历程、现状、前沿领域以及未来发展趋势。
我们将介绍风力发电的基本原理、关键技术、应用场景，以及研究方法和展望。
风力发电是利用风能转化为电能的过程。
风能是一种广泛存在的自然能源，具有清洁、可再生等特点。
随着全球对环境保护和可持续发展的日益重视，风力发电技术在世界范围内得到了大力推广和应用。
陆地风电技术：陆地风电是风力发电的主要形式，其技术发展相对成熟。
然而，由于陆地风电的资源有限，且受到地形、气候等因素的影响，其发展面临一定的瓶颈。
目前，研究方向主要是提高风电机组的效能和可靠性，降低其成本。
海洋风电技术：海洋风电是风力发电的新兴领域，具有丰富的资源和发展潜力。
海洋风电技术需要解决的关键问题包括风电机组固定技术、电力传输技术以及海洋环境对风电机组的影响等。
智能电网：智能电网是风力发电的重要应用领域。
通过智能电网技术，可以实现风能与其他能源的互补，提高电力系统的稳定性。
太阳能：风能和太阳能都是清洁能源，具有很大的发展潜力。
太阳能和风能联合发电系统可以大大提高可再生能源的利用效率。
潮汐能：潮汐能是一种具有很大开发潜力的海洋能源。
风力发电和潮汐能联合开发系统，可以充分利用两种能源的特点，提高能源利用效率。
风力发电技术的研究方法主要包括文献调研、统计分析、案例研究和仿真模拟等。
研究人员需要充分了解国内外的研究现状和发展趋势，结合实际应用需求，提出针对性的研究方案和发展策略。
风力发电技术在全球范围内得到了广泛应用和认可，是实现可持续发展和环境保护的重要手段。
然而，目前风力发电技术的发展仍面临一些挑战，如资源有限、成本较高、技术瓶颈等。
未来，随着科技的进步和创新，风力发电技术的发展将朝着更高效能、更低成本、更广泛应用的方向发展。
同时，随着可再生能源的日益重视和大力发展，风力发电技术在智能电网、太阳能、潮汐能等领域的拓展将更加深入。
风力发电技术综述
风力发电技术综述摘要：风能是目前全球发展最快的可再生绿色能源，风力发电系统是将风能转化为电能的关键系统，它直接关系到风力发电的性能与效率。
它主要对风力发电的发展现状和前景、风电系统的控制技术、风力发电机及其风电系统和风力发电中的关键技术作了简单的介绍。
关键词：风力发电；控制技术；并网技术；低电压穿越引言在全球生态环境恶化和化石能源逐渐枯竭的双重压力下，对新能源的研究和利用已成为全球各国关注的焦点。
风能作为一种可再生的清洁能源，受世界各国的重视程度越来越高，也越来越多的被应用到风力发电中。
除水力发电技术外，风力发电是新能源发电技术中最成熟、最具大规模开发和最有商业化发展前景的发电方式。
由于它可以在改善生态环境、优化能源结构、促进社会经济可持续发展等方面有非常突出的作用，目前世界各国都在大力发展和研究风力发电及其相关技术。
1.国内外风力发电的现状和前景1.1 国外风力发电发展现状20 世纪80 ～90 年代，风力发电技术得到了飞速的发展并且逐渐成熟。
风力发电凭借它自身的优点，已经延伸到了电网难以达到的地方，给他们带来了很多方便。
据全球风能理事会(GWEC)发布的全球风电市场装机数据显示，全球风电产业2011 年新增风电装机容量达四万一千兆瓦。
这一新增容量使全球累计风电装机达到二十三万八千兆瓦。
这一数据表明全球累计装机实现了两成多的年增长，新增装机增长达到6%。
到目前为止，全球七十多个国家有商业运营的风电装机，其中二十二个国家的装机容量超过1GW。
据估计到2030 年，欧洲风电装机可达三百亿瓦，可满足欧洲百分之二十的电力需求。
1.2国内风力发电发展现状我国风力资源储量丰富，分布广泛。
陆上可开发的储量为2.53亿kW，海上可开发的储量为7.5亿kW。
“大规模、高集中开发，远距离和高电压输送”是我国风电发展的重要特征。
近年来，我国风电发展迅猛，2006～2010 年风电总装机容量从260万kW增长到4 182.7万kW，2010年新增风电装机1 600万kW，累计装机容量和新增装机容量均居世界第一。
风力发电机文献综述
林内小型风力发电机风叶的设计摘要：随着国民经济的持续发展，能源危机的阴影正日益困扰着人类的生产和生活，因此人们开始把目光风能这个取之不尽、用之不竭的清洁能源，若风力发电机跟森林中的监测传感器配合，则能有效利用自然资源，实现可持续发展。
本文就林内小型风力发电机叶片原有的基础上进行优缺点分析，总结国内外风力发电机的发展和现状。
前言本人毕业设计题目为《林内小型风力发电机叶片部件的设计》，主要针对垂直轴风力发电机叶片部件的设计进行研究，对现有风力发电机的叶片发展历史进行总结分析，探索其优越性和可行性。
本文主要查询了2000年以来的有关小型风力发电文献期刊。
主体风力发电机分为水平轴风机和垂直轴风机。
水平轴风机最为典型的代表是3个叶片的荷兰风车，也是目前阶段技术最成熟，应用最广泛，占据主流市场的产品。
水平轴风机主要包括叶片技术、发电机和传动技术、并网技术三大部分。
其中叶片技术是其核心部分，叶片除了靠叶素理论计算和设计外，还要靠经验对计算值进行修正，对操作人员的技术要求十分高。
而我国是从20世纪80年代后期才涉足风力发电这一新兴行业，技术远远落后与世界发展水平，其研究主要是引进、吸收、消化叶片设计技术，没有自己的独立成果。
到2006年底，中国进入或正在进入大型风机市场的厂商已超过20家1 ，从企业数量上看，中国的企业数量超过了全世界风机厂商数量的一倍以上，但均缺乏叶片这一核心技术的独创性。
垂直轴风机，即转轴垂直于地面的风机，其历史可以追溯到几千年前，人们利用垂直轴风车进行提水。
而垂直轴风力发电机的发明则要比水平轴的晚很多，知道20世纪20年代才开始出现。
由于人们普遍认为垂直轴风轮的尖速比不可能大于1，风能利用率低于水平轴风力发电机，因而导致垂直轴风机长期得不到重视。
然而，随着科技日新月异和人类认识水平的不断提高，人们逐渐意识到垂直轴风机的尖速比不能大于1只适用于阻力型风机，而升力型风机的尖速比甚至可以达到6，并且其风能利用率也不低于水平轴，于是越来越多的人认识到垂直轴风机的发展前景，并大大提高了其研发技术，取得了突破性进展。
风力发电机文献综述
毕业设计文献综述题目：立轴风力发电机学生姓名：李春鹏学号：090501224专业：机械设计制造及其自动化指导教师：刘恩福2013年2月27日一、摘要风能利用技术的快速发展已使风能成为目前最重要的一种可再生资源。
现有的风能转化系统大部分将风能通过风力机装置转化为机械能，然后通过电机转化为电能，通常风力机按风轮旋转轴在空间的方向，分为水平轴风力机（HorizontalAxis Wind Turbine简称为HAWT）和立轴风力机（Vertical Axis Wind Turbine简称为VAWT）两大类，达里厄型（Darrieus）风力机为立轴风力机的典型机型。
立轴风力机由于其结构和气动性能的独特优势，越来越被人们重视。
变速风力机可以在很大的风速范围内工作，而且能最大限度的捕获风能，提高风力发电机的效率，而成为当前该领域的研究热点。
本文以大型变速立轴风力机为研究对象，风力机为典型的达里厄型风力机，直接驱动永磁同步电机发电。
通过建立风力机气动性能评估模型、传动系统模型、电机以及控制系统的模型，并在MATLAB/SIMULINK进行仿真模拟，得到风力机在各种工况下的运行情况，并实现了最大风能追踪的算法。
变速风力发电机提高了风能利用率，但增加了控制系统的难度，本文对最大风能追踪策略的理论进行分析研究。
分析了达里厄型风力机的气动性能评估模型，该模型是基于叶素动量理论的双多流管模型，考虑了达里厄型风力机旋转时叶片对风轮下盘面流动干涉的特性，以及翼型动态失速、气动阻力的影响，对1MW达里厄型风力机进行计算分析，得到了该风力机的气动性能，如风力机在各风速下的气动转矩与转速的关系，以及在各风速下的气动功率与转速的关系，为仿真模拟提供基础。
根据仿真的需要分别建立了风力机传动系统模型、永磁同步电机模型、最大功率跟踪算法等模型。
永磁同步发电机在同步旋转轴下建立，并对同步电机的解耦控制做了分析，最大功率跟踪算法采用尖速比控制方法。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
院系：自动化工程学院仪器科学与技术系
专业：测控技术及仪器
题目：风力发电综述
指导者：仇林庆副教授
评阅者：
2008年 6 月 吉 林
摘 要
当今能源日趋紧张,能源多样化逐渐得到人们的关注。研究开发可再生能源来补充或替代常规能源,得到世界各国的广泛重视。风能作为取之不尽、用之不竭的可再生清洁能源,已日益受到我国政府的重视,由于我国风力资源丰富,且风力发电机制造成本在逐年下降,因此风力发电前景广阔。本文主要介绍了世界风力发电的现状、风力发电原理、风电的经济性、风电场的建设过程、风电机组和电网介绍、风力发电控制系统、风车的组成和维护、风力发电对环境的影响和自身的特点,以及风电的发展前景。同时，还分析了制约我国风力发电的因素和风力发电与其他发电方式的区别。
1. 1
国际能源研究报告表明,如果各国采取有力措施,风力发电到2010年可提供世界电力需求的10%,创造170万个就业机会,并在全球范围内减少100多亿吨二氧化碳废气。风能将成为发展最快的能源,到2010年风电总装机容量达到40.00GW,2020年达到0.1TW,到2010年德国新增500万千瓦,西班牙新增520万千瓦,年生产能力将达到800万千瓦,可满足全国电力需求的10%。美国和加拿大是北美利用风能最好的国家。在美国的50个州中,大约有30个州已经开始利用风能资源。在1998-2004年期间,美国风力发电的总装机容量已经超6740MW,可以满足160万个中等家庭的日常用电需求。随着技术的进步和规模的扩大,风电发电成本继续下降,估计10年后它完全可以和清洁的燃煤电厂竞争。风电技术开发的趋势是大容量和变转速运行。更大单机容量的机组仍在继续研制。随着风电容量在电力系统中的比例越来越大,对系统的影响日益明显。人们已经开始利用天气预报的技术来预测风电场功率输出,以优化运行速度。由于600kW级大型风力发电机组技术已经成熟,正在大批量生产,2000kW级风力发电机组不久将投入商业运行,风力发电的造价由现在的1000美元/kW有可能下降为600-800美元/kW,发电成本从现在的4-5美分/(kWh),下降到3-4美分/(kWh),风力发电规模经济效益更加明显,可以和火电、水电、核电相竞争,这也是其它新能源所无法比拟的。由于风力发电是可再生洁净能源,其环境效益也十分明显,随着风力发电技术的日益成熟,发电成本的进一步降低,风力发电会越来越被更多的人认识和接受。这也是全世界很多国家都热衷风力发电的主要原因。风力发电的迅猛发展也使那些本地能源短缺的发展中国家收益,如巴西、阿根廷、摩洛哥、埃及和哥斯达黎加等国是发展中国家风力发电的佼佼者。中国、印度也在积极发展风电 。
Keywords:Wind Power;Theconstructionof wind power;Environmental influece; Restrictive factors;Development prospects
第一章
0
能源是国民经济发展和人民生活所必须的重要物质基础，对社会、经济发展和提高人民物质文化生活水平极为重要。现代社会的生产和生活，几乎完全依赖于能源的大量消耗 。在未来的能源结构中,煤炭、水能、核能都会受到资源的制约:火电方面,如果在2020年后维持年产40亿吨煤，并且不再增加,按已知探明可利用的煤炭储量1145亿吨计,我国经济可利用的煤炭资源仅能再维持30年;中国的水能资源经济可开采量约为4亿千瓦,当前水电装机约为1亿千瓦,即使在15～20年内将剩余的经济可开采的3亿千瓦水电资源都开发出来,最终还将受到资源的制约;核能方面,我国天然铀资源短缺,仅能支持50座标准的核电站连续运转40年 。在我们进入21世纪的今天,世界能源结构也正在孕育着重大的转变,即由矿物能源系统向以可再生能源为基础的可持续能源系统转变。所谓可再生能源就是取之不尽、用之不竭、与人类共存的能源。它包括太阳能、风能、生物质能、地热能、海洋能等。在这众多的可再生能源中,目前发展最快、商业化最广泛、经济上最适用的,当数风力发电。
在各种能源中,风能是利用起来比较简单的一种,它不同于煤、石油、天然气,需要从地下采掘出来,运送到火力发电厂的锅炉设备中去燃烧;也不同于水能,必须建造坝,来推动水轮机运转;也不像原子能那样,需要昂贵的装置和防护设备。而风能的利用由于简单,且机动灵活,因此有着广阔的前途。特别是在缺乏水力资源、缺乏燃料和交通不方便的沿海岛屿、山区和高原地带,都具有速度很高的风,这是很宝贵的能源,如果能利用起来发电对当地人民的生活和生产都会很有利 。
关键词：风力发电；风电场建设；环境影响；制约因素；发展前景
ABSTRACT
As theenergybecome more and more tensive today, energy diversification,especially researching and developing therenewable energy to supplement or replace conventional energy sources,is payed more attention byall countries in the world. Wind energy as inexhaustible and renewable sources of clean energy, hasbeenincreasinglyattended by our government.astherich wind resources andthe decreased cost of thewind turbine manufacturingyear by year, wind power had a broad prospect. This papermainlydescribes the status of wind powerin the world,the theories ofwind power , the economicof wind power, the constructiveprocessof wind power field,the introduction ofthe wind power unit and power, control systemof wind power, the composition and maintenance of windmills,influence on the environment of wind power and its owncharacteristics and the prospectsofthe development of wind power. At the same time,analyzingthe factors ofrestrictingwind powerof our countryandthe distinctions of wind power and others.