风能系统中能量转换的间断跳跃行为

风力发电机的功率转换过程可以用一个以特定固定风速为条件的功率输出随机微分方程（SDE）来表征。类似的方法也可以应用于风力发电机的机械载荷，例如发电机扭矩。所构建的 SDE 由确定性项和随机项组成，后者对应于风力发电机的高度波动行为。本文展示了如何利用对噪声贡献的高级随机分析来揭示风力发电机转换过程的不同运行模式。SDE 的参数，即 Kramers-Moyal（KM）系数，直接从测量数据中估计。我们发现了明确的证据，表明连续扩散噪声和间断跳跃噪声同时存在。噪声贡献的差异指示了不同的运行区域。特别是，我们观察到功率产生中的跳跃特性或不连续性在控制系统切换策略的区域有显著贡献。我们发现，在向额定区域的过渡附近，跳跃幅度大幅增加，并且切换策略无法实现平滑过渡。所提出的分析为风力发电机的控制策略提供了新的见解。