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题名基于深度神经网络的风力机疲劳载荷代理模型研究
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作者
黄国庆
刘伟杰
王彬滨
彭留留
杨庆山
谭舒
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机构
重庆大学土木工程学院
四川电力设计咨询有限责任公司
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出处
《太阳能学报》
北大核心
2025年第4期398-405,共8页
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基金
国家自然科学基金面上项目(52378480)
重庆市自然科学基金创新发展联合基金(CSTB2024NSCQ-LZX0010)
+1 种基金
学科创新引智基地项目(B18062)
中央高校基本科研业务费项目(2022CDJQY-009)。
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文摘
提出一种基于深度神经网络的风力机疲劳载荷代理模型,旨在解决风力机场址评估效率低下的问题。开展基于深度神经网络(DNN)的风力机疲劳载荷代理模型研究。首先,根据平均风速、湍流强度、风切变、偏航误差、入流角和空气密度6维环境变量的分布和相关性进行准蒙特卡洛抽样,获得10000个环境变量样本。然后,采用TurbSim和OpenFAST对NREL 5 MW参考风力机进行仿真得到载荷时程,并通过MLife计算得到1 Hz的等效疲劳载荷(DEL)数据库。最后,运用DNN方法建立DEL的代理模型并对模型精度进行详细验证。结果表明:基于DNN的DEL代理模型具有较高的预测精度,计算效率得到显著提升。
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关键词
风力机
疲劳载荷
OpenFAST
深度神经网络
代理模型
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Keywords
wind turbine
fatigue load
OpenFAST
deep neural network
surrogate model
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分类号
TM315
[电气工程—电机]
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题名典型风电场地形大气稳定度对风机出力的影响
被引量：2
- 2
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作者
王彬滨
余江
张荣
孙朋杰
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机构
四川电力设计咨询有限责任公司
西昌学院
中国气象局气象干部培训学院湖北分院
湖北省气象服务中心
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出处
《南方能源建设》
2024年第1期105-111,共7页
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基金
湖北省自然科学基金创新发展联合基金“风光水能互补协同机理及耦合预报方法研究”(2022CFD017)。
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文摘
[目的]分析了大气稳定度对风机出力的影响,为提高计算流体动力学(Computational Fluid Dynamics,CFD)风能资源模拟精度提供技术参考。[方法]选取立于平坦和复杂山地两类典型地形上的两座测风塔不同高度的风速、气温、气压等观测数据,使用莫宁-奥布霍夫长度法分别计算两座测风塔所在区域的大气稳定度,参照Irwin大气稳定分类标准对稳定度计算结果分类,再根据分类结果进行两座测风塔轮毂高度处出力分析。[结果]结果表明:在近地面层,复杂山地大气热效应造成的表层垂直混合作用更为明显,造成的大气不稳定性较为强烈,但垂直混合作用不充分;复杂山地大气稳定度对风机出力的影响大于平坦地形,其不确定性更强。[结论]在进行CFD风电场流体建模时需要考虑大气稳定度的影响,特别是超低风速复杂山地场址条件下,大气稳定度的评估对风机选型及发电量仿真精度尤为重要。
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关键词
大气稳定度
平坦
复杂山地
莫宁-奥布霍夫长度
大气热效应
风机出力
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Keywords
atmospheric stability
flat
complex mountain
Monin-Obhoff length
atmospheric thermal effect
wind power output
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分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
P49
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名风功率预测中的场风速指标的应用
被引量：2
- 3
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作者
吴息
许婷婷
余江
王彬滨
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机构
南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室
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出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2016年第2期310-315,共6页
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基金
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201206026)
江苏高校优势学科建设工程(PAPD)
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文摘
利用2011年11～12月份的北方某大型风电场实测风速与输出功率资料，对比分析若干风电场风速指标与总输出功率的对应关系及其精确度，结果表明根据风力机风功率曲线定义的场有效风速立方和能更精确拟合风电场总输出功率；且针对BJ-RUC模式场有效风速立方和的0～24h时效预报值探索其统计修订方法，使其平均绝对误差下降约25．4％，风电场总输出功率预报的平均绝对误差下降约22％。
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关键词
风功率预测
数值预报
风速指标
误差
修订
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Keywords
wind power forecast
numerical prediction
wind speed indexes
error
revision
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分类号
P435
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名WRF模式在江苏省沿海风能预报系统中的应用
被引量：1
- 4
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作者
王彬滨
吴息
余江
周海
许婷婷
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机构
南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室
四川电力设计咨询有限责任公司
国网电力科学研究院清洁能源发电研究所
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2015年第10期208-211,共4页
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基金
江苏省科技支撑计划(BE2010200)
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201206026)
江苏高校优势学科建设工程资助项目(PAPD)
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文摘
为研究WRF模式在沿海风能预报系统中的应用能力,以江苏省大丰市某70m高测风塔的2006年观测记录为例,基于4种不同近地面层-边界层参数化方案的组合,运用WRF模式分别模拟了该塔1、4、7、10月的逐小时风速,评估了不同近地面层-边界层参数化方案组合对沿海风电场轮毂高度风速的模拟效果,分析了WRF模式模拟沿海风电场风速的误差特征。结果表明,不同近地面-边界层参数化方案组合的总体模拟效果不同,MM5similarity近地面层和YSU边界层参数化方案组合的方案A效果稍好;4种参数化方案组合对秋、冬季节的风电场风速模拟精度都要明显好于春、夏季节,存在明显的季节性;WRF模式对海向风的模拟好于陆向风,且其模拟误差存在明显的方向性,沿海地区特殊的地形分布对其有显著的影响。
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关键词
沿海
风速
近地面层参数化方案
边界层参数化方案
误差特征
WRF模式
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Keywords
coastal
wind speed
surface layer parameterization scheme
boundary layer parameterization scheme
error characteristics
WRF mode
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分类号
P49
[天文地球—大气科学及气象学]
P456.7
[天文地球—大气科学及气象学]
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题名基于气象数值模式的输电线路覆冰重量估算研究
被引量：2
- 5
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作者
王彬滨
吴息
胡欣欣
陈百炼
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机构
南京信息工程大学气象灾害教育部重点实验室
中国电力建设集团四川电力设计咨询有限责任公司
贵州省山地环境气候研究所
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出处
《水电能源科学》
北大核心
2015年第12期169-171,188,共4页
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基金
公益性行业科研专项项目(GYHY201006033)
江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)
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文摘
针对国内多数导线覆冰模型对输电线路长距离架设地域的代表性不足、覆冰勘测通过现场调查和气象台站资料的统计具有局限性的问题,提出一种基于中尺度气象数值模式WRF的覆冰重量估算模型。分别利用贵州省梅花山、威宁覆冰自动观测站2011年12月至2012年2月覆冰期间的冰重观测资料和WRF模式模拟的同期主要气象要素对估算模型进行拟合和独立估算试验。结果表明,所建模型冰重估算精度较高,具有一定的应用推广价值。
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关键词
输电线路
气象数值模式
覆冰重量
估算
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Keywords
transmission lines
NWP model
icing weight
estimation
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分类号
P49
[天文地球—大气科学及气象学]
TM726.1
[电气工程—电力系统及自动化]
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