风力涡轮机如何应对湍流：研究提供了新的方法来实现更一致的电力生产

　　风力涡轮机的输出可以在几秒钟内上升或下降50%。这种兆瓦范围内的波动对电网和涡轮机本身都造成了压力。奥尔登堡大学和德黑兰谢里夫理工大学的研究人员进行的一项新研究提出了一种新的随机方法，可以帮助减轻这些突然的波动，实现更稳定的电力生产。

　　根据这项研究，风力涡轮机的控制系统是造成电力输出短期波动的主要原因。研究结果还指出了如何优化这些系统，以确保涡轮机的能量输出更加一致。这项研究发表在科学杂志《PRX能源》上。

　　该研究的主要作者是来自奥尔登堡大学的林佩菲(Pyei Phyo Lin)博士，他领导的研究小组分析了风力发电场几个涡轮机的数据。因为风力涡轮机是在紊流条件下运行的，就像飞机在强风中着陆一样，所有的测量数据都显示出多次波动，没有清晰的信号可以检测到。我们称之为‘噪音’，”林解释道。这位物理工程师和他的同事们运用随机方法分析了风速、涡轮机的电力输出和发电机转速的时间序列。

　　利用这种创新的数学方法，他们能够解开数据中的噪音，并将其分成两个不同的部分，其中一个是由风引起的，而另一个是由涡轮机控制系统的反应引起的。“噪音通常被认为是干扰测量的令人不快的影响，”林说。“现在，噪音为我们提供了关于这个系统的新信息——这是一种新的质量，”合著者之一、奥尔登堡大学随机分析研究小组负责人马蒂亚斯博士W?chter补充道。

　　正如研究小组解释的那样，研究结果表明，风力涡轮机控制系统对突然的风力波动的反应往往不是最优的;这些系统倾向于切换控制策略，这可能导致观察到的电力输出的强烈波动。新的发现为湍流现象与控制系统的反应解耦铺平了道路。

　　奥尔登堡大学的湍流专家Joachim Peinke教授也参与了这项研究，他说:“通过这种方式，可以改进控制系统，以确保风力涡轮机更稳定地发电。”他补充说，这也将提高风力涡轮机的效率，延长它们的寿命。

　　更多资料:Pyei Phyo Lin等，风能系统能量转换的不连续跳变行为，能源工程学报(2023)。DOI: 10.1103/PRXEnergy.2.033009由Carl von Ossietzky-Universit?t Oldenburg提供引文:风力涡轮机如何应对湍流:研究提供了新的方法来实现更一致的电力生产(2023,9月19日)从https://techxplore.com/news/2023-09-turbines-react-turbulence-method-electricity.html检索2023年9月19日本文受版权保护。除为私人学习或研究目的而进行的任何公平交易外，未经书面许可，不得转载任何部分。内容仅供参考之用。