[发明专利]风电场风电机群优化排布方法

摘要

本发明公开了一种风电场风电机群优化排布方法，包括以下步骤：1）计算风电场机组轮毂高度处16个方向内的风向频率和有效风能密度的方向分布，据此绘制风向玫瑰图和有效风能玫瑰图；2）使风电机群朝向与风向的主导方向群或有效风能的主导方向群保持一致，使风电机群行、列间距比例，与风向的主导方向群和次主导方向群所占频率之比成正比，或与风能的主导方向群和次主导方向群所占频率之比成正比，分别计算两排布方案的发电量，确定较优的方案；3）按风电机群的行或列间距优化递推关系式（11）计算，作进一步优化排布。本发明的方法，使风电机群运行和场址范围内的风能资源达到最佳匹配状态，最大限度地捕获风能，获取最大的上网发电量。

主权项

1.一种风电场风电机群优化排布方法，其特征在于，包括以下步骤：1)计算风电场机组轮毂高度处16个方向内的风向频率和有效风能密度的方向分布，所述风向频率为各风向出现次数占全风向次数之比，称为风向的方向分布，有效风能密度的方向分布为各方向的有效风能密度与全方位总有效风能密度之比，称为有效风能的方向分布，据此绘制风向玫瑰图和有效风能玫瑰图，风向的主、次导方向群包括主、次导方向及其相邻的两个方向，有效风能的主、次导方向群包括主、次导方向及其相邻的两个方向；2)使风电机群朝向与风向的主导方向群或有效风能的主导方向群保持一致，且面对来风方向，使风电机群行、列间距比例，与风向的主导方向群和次主导方向群所占频率之比成正比，或与风能的主导方向群和次主导方向群所占频率之比成正比，分别计算两排布方案的发电量，确定较优的方案；3)对较优方案进一步优化排布，按风电机群的行或列间距优化递推关系式(11)计算，作进一步优化排布，形成“前密后疏”的格局，得到最优方案，Nj,j+1=βNj-1,j+β-12kβ=1-1-Ct(Uj)1-1-Ct(Uj-1)(j=2,3,4...)---(11)]]>式中，N_j，j+1——第j、j+1行(列)的间距；N_j-1，j——第j-1、j行(列)的间距；式中，h——风电机组轮毂高度；z₀——场址地表粗糙度；C_t——机组推力系数，无量纲；U_j-1、U_j、——第j-1、j行(列)的机组的来风风速。