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DC 欄位 | 值 | 語言 |
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dc.contributor.advisor | 吳文方 | |
dc.contributor.author | Ping-Tsung Hsieh | en |
dc.contributor.author | 謝秉璁 | zh_TW |
dc.date.accessioned | 2021-06-15T13:29:51Z | - |
dc.date.available | 2026-12-31 | |
dc.date.copyright | 2016-03-08 | |
dc.date.issued | 2016 | |
dc.date.submitted | 2016-02-04 | |
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dc.identifier.uri | http://tdr.lib.ntu.edu.tw/jspui/handle/123456789/51300 | - |
dc.description.abstract | 在一小型風力發電場中,因為場址有限,每一座風力發電機彼此間的距離亦受到限制,下游風機的迎風速因上游風機尾流的影響,常會低於其原始風速,導致無法達到額定發電量,間接使整座風場發電效益受到影響。
在一固定場址的小型風力發電場中,本研究探討如何避免前述問題,以最佳化方式裝置固定數量的垂直軸式風力發電機。我們採用中央氣象局所紀錄蘭嶼2014年的逐日平均風速,藉由尾流模型及風機發電功率模型,計算每一座風機的迎風速及發電量,再利用基因演算法及內點法求得各風機在固定場址內的最佳排列方式,使風場獲得最大的發電效益。 本研究依據四種情境建構最佳化問題的目標函數,包含固定風速下風場最大發電功率、風場最大全年總發電量、風場最小逐日與逐月發電量變異、以及同時考慮最大發電量與最小逐月發電量變異之雙目標最佳化,本研究並針對情境二的最佳風場進行驗證,同時亦探討風機裝置數目對最佳化分析結果的影響。 綜合前述四種情境的分析結果與討論,若風場為獨立供電網,需將最大發電量視為主要目標時,以最佳化方式配置風力發電機可讓風機間尾流效應的影響達到最小,使風場獲得最大發電量;但若風場與市電系統相連,僅作為輔助供電系統,需將穩定發電當作主要目標時,以最佳化方式配置風力發電機亦可讓風場逐日與逐月發電量標準差達到最小。此外,根據第二種情境最佳風場的驗證結果,若僅考慮目標函數為風場全年總發電量時,則不同原始風速並不會影響演算法所求得的最佳風機配置;而在固定場址的風場內,本研究亦可透過演算法求得最佳的風機裝置數目,使風場達到最大的全年總發電量。 | zh_TW |
dc.description.provenance | Made available in DSpace on 2021-06-15T13:29:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ntu-105-R01522543-1.pdf: 1596700 bytes, checksum: 6460ea603e4d1342b5187e285829776e (MD5) Previous issue date: 2016 | en |
dc.description.tableofcontents | 致謝 i
摘要 ii ABSTRACT iii 目錄 v 表目錄 vii 圖目錄 viii 符號說明 xi 第一章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機與目的 3 1.3 文獻回顧 3 1.4 本文架構 4 第二章 基本常識與理論簡介 6 2.1 風速分佈 6 2.1.1 韋伯機率密度函數(Weibull distribution) 6 2.1.2 萊利機率密度函數(Rayleigh distribution) 7 2.1.3 對數常態機率密度函數(lognormal distribution) 7 2.2 風力發電機 8 2.3 風力葉片空氣動力學之一維動量理論 10 2.4 尾流效應(wake effect) 13 第三章 研究方法 16 3.1 單目標最佳化 16 3.1.1 基因演算法 16 3.1.2 內點法 22 3.2 多目標最佳化 23 3.2.1 權重法(weighted sum method) 24 3.2.2 拘束法(constraint method) 25 第四章 案例分析 27 4.1 風力發電場 27 4.1.1 風速資料 27 4.1.2 風向資料 30 4.1.3 風力發電機模組 31 4.2 最佳化模型 34 4.2.1 發電功率模型 34 4.2.2 尾流模型 36 4.2.3 最佳化模型驗證 38 4.3 風機配置最佳化模擬結果 41 4.3.1 最大發電功率 41 4.3.2 最大發電量 44 4.3.3 最小發電量變異 47 4.3.4 最大發電量與最小發電量變異 49 4.4 模擬結果驗證及風場參數研究 54 4.4.1 情境二最佳風場驗證 54 4.4.2 風力發電機裝置數目 56 第五章 結論 63 參考文獻 64 | |
dc.language.iso | zh-TW | |
dc.title | 小型風力發電場之風機配置最佳化研究 | zh_TW |
dc.title | Layout Optimization of Small Wind Farms | en |
dc.type | Thesis | |
dc.date.schoolyear | 104-1 | |
dc.description.degree | 碩士 | |
dc.contributor.oralexamcommittee | 詹魁元,黃心豪 | |
dc.subject.keyword | 風力發電,風機配置,尾流效應,基因演算法,最佳化, | zh_TW |
dc.subject.keyword | wind energy,wind farm,wake effect,genetic algorithm,layout optimization, | en |
dc.relation.page | 66 | |
dc.rights.note | 有償授權 | |
dc.date.accepted | 2016-02-04 | |
dc.contributor.author-college | 工學院 | zh_TW |
dc.contributor.author-dept | 機械工程學研究所 | zh_TW |
顯示於系所單位: | 機械工程學系 |
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