文档介绍：中国工程热物理学会传热传质学
学术会议论文编号:123189
单台风力机风速和温度的实时预测系统
与实测数据验证
吴兵恒,宋梦譞,陈凯,张兴*
(清华大学工程力学系,热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 100084)
(Tel: 010-62772668, Email: x-******@tsinghua.) 基金项目:国家高技术研发计划(863计划)(2007AA05Z426)和国家国际科技合作专项项目(2011DFG13020)
摘要:为了应对全球性能源危机和环境污染,各国争相开发利用可再生能源,风能是目前最具大规模商业化开发利用潜力的可再生能源。温度影响大气的物性和流动速度,而风速决定了发电量,所以需要开发温度和风速的实时预测系统。本文介绍了位于清华大学建筑设计院楼顶的单台聚风型风力机的实时预测系统,此预测系统使用时间序列法中的ARMA模型进行风速和温度的预测,实测数据通过系统中的超声波风速仪进行采集,把预测结果和实测数据进行比较和分析,验证了所开发的风速和温度实时预测系统的可靠性和精确度。
关键词:风力机,风速,温度,ARMA模型,实时预测
0前言
随着人口的增加和经济的增长,人类对能源的需求不断上升。煤炭、石油和天然气等化石能源的储量是不可再生的,它们需要经过上亿年的地质作用才能形成。燃烧化石能源会产生二氧化硫、粉尘等污染物,引起酸雨、光化学烟雾等问题,同时燃烧化石能源就是把地底下埋藏的固态的碳变成气态的二氧化碳释放到大气层中,使得温室效应增强,加速了地球南北极冰融化,对人类文明造成了致命的威胁。
为了改善能源结构、保证国民经济可持续发展,开发利用可再生能源为应对全球性能源危机和环境污染开辟了新的途径。风能是目前最具大规模商业化开发利用潜力的可再生能源,风力发电是大规模利用风能的有效途径,也是我国能源和电力可持续发展战略的最现实选择[[] 王健,严干贵,宋薇,穆钢,风电功率预测技术综述[J]。东北电力大学学报,2011,31(3),20-24
]。
,%,为自2004年以来最低的增长率。2010年全球风能新装机容量相当于430TWh年发电量,%,总量超过世界第六经济体——英国全年的用电需求。在丹麦,风能占电力供源的21%,为全球最高。2010年中国风能市场发展渐渐成型并自成一极,,%[[] 世界风能协会(World Wind Energy ),2010年度世界风能报告[R]. e/?_content&task=view&id=302&Itemid=43
]。至2011年6月底,全球风能装机容量达215GW,同比增长15%[[] 世界风能协会(World Wind Energy ),2011上半年世界风能报告[R]. e/?_content&task=view&id=317&Itemid=43
]。2011年总装机容量达239GW,全年风能发电量占全球总发电的3%[[] 世界风能协会(World Wind Energy ),2011年度世界风