Выбор и оценка многоточечной характерной скорости ветра для крупных ветряных установок

,  

,  

,  

,  

摘要

【Цель】 В связи с увеличением мощности крупных ветряных установок, резким увеличением радиуса лопастей, усложнением распределения поля входящего воздушного потока перед установкой и влиянием вертикальной срезки ветра, что затрудняет адекватное представление условий входящего потока только на основе эффективной скорости ветра в одной точке на высоте ступицы, предложен метод выбора и оценки многоточечной характерной скорости ветра для крупных ветряных установок. 【Методы】 Во-первых, на основе сеточных данных поля входящего воздушного потока предлагается поэтапный алгоритм случайного леса с Boruta (RF-Boruta) для стабильного отбора характерных точек скорости ветра внутри сверхбольшой площади охвата ротора; затем введена гибридная многомерная нейронная сеть с долгой кратковременной памятью (x LSTM-Mixer), сочетающая встроенную инженерную стратегию признаков с учетом задержек вход-выход, для построения модели многоточечной сверхкороткосрочной многошаговой динамической оценки скорости ветра, управляемой динамическими характеристиками установки; наконец, проведено численное моделирование большого вихря и сбор данных потокового поля для 10 МВт ветряной установки в платформе SOWFA и семи условий ветрового поля по стандарту IEC для верификации метода. 【Результаты】 Результаты показывают, что отобраны четыре представительных характерных точки скорости ветра, включая центр ступицы (радиус 50–60 м, угловое разделение 120°), а модель x LSTM-Mixer демонстрирует относительную ошибку фильтрации текущих значений и прогноза на следующие 80 шагов менее или равную 2.8%, достигая секундной точности, статистика Колмогорова-Смирнова (KS) ≤0.2, индекс структурного сходства (SSIM) ≥0.96; по сравнению с традиционными моделями LSTM и Transformer точность повышена примерно на 10%, при заметном преимуществе в совместимости распределений и способности улавливать структуру. 【Вывод】 Метод преодолевает ограничения представления скорости ветра одной точкой, обеспечивая надежную техническую поддержку для прогнозирования ветровой энергии, управления работой установки и оценки выработки электроэнергии.

关键词

ветровая энергетика; пространственно-временной выбор признаков; нейронная сеть xLSTM-Mixer; динамическая многошаговая оценка временных рядов

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website