[发明专利]一种考虑机组尾流的风电场偏航控制方法

摘要

一种考虑机组尾流的风电场偏航控制方法，根据机组功率P_i^实时和风能捕获系数关系，将风场发电功率最大化问题转化为求解轴向诱导系数a_i最优问题，它可以预测风电场尾流效果的风电场的“内部模型”，通过控制偏航尾流偏差，下风向机组的尾流和风轮的轴向诱导均引导开，采用优化风电机组偏航角度方法，减少尾流相互作用来增加风电场的发电量；仅考虑下风向相邻机组，对轴向诱导系数a_i进行迭代计算，由于自由风空气的混合作用，将极大地减少尾流衰减影响，极大缩短诱导系数a_i的计算时间。本发明测量结果比较准确，可靠性高，控制效果更理想。

主权项

1.一种考虑机组尾流的风电场偏航控制方法，其特征在于，该方法获取风力发电机组所处地点风轮直径D_i、机组坐标[x,y]，根据Jensen模型，确定所述风电机组后的尾流直径D_w,i,q，D_w,i为机组i的风轮尾流直径，q为根据尾流离风轮中心的距离分为三个不同的区域；/n获取所述风电机组的偏航角度γ_i和尾流中心线角度ξ_i(x)，确定所述风电机组的下风向尾流中心位置y_w,i(x)，由机组坐标Y、偏航导向侧向偏移y_w,偏航,i、旋转导向侧向偏移y_w,旋转,i三部份组成；/n由所述风电机组尾流直径D_w,i,q和所述下风向尾流中心位置y_w,i(x)，确定尾流区机组i和下风向机组j的尾流重叠面积/n由所述风电机组后的尾流直径D_w,i,q，确定所述风电机组的尾流衰减系数c_w,i,q(x)，尾流衰减率用于调节偏航角度；/n由轴向诱导系数a_i、尾流衰减系数c_w,i,q(x)、尾流重叠面积确定受尾流风影响的有效风速v₂(j)；/n获取风力发电机组所处地点空气密度ρ，机组实时偏航角度实时功率最佳风能捕获系数c_P，确定不受尾流风影响的有效风速v₁(j)；/n由于机组功率P_i^实时和风能捕获系数直接相关，将风场发电功率最大化问题转化为求解轴向诱导系数a_i最优问题，仅考虑下风向相邻机组，对轴向诱导系数a_i进行简化迭代计算，根据功率和偏航角度的关系，反算出偏航角度，并下发给机组i控制器和风电场控制器系统，通过更新机组i尾流区和下风向机组j的风轮重叠面积获得机组的有效风速U_i，完成轴向诱导系数a_i最优和偏航角度的闭环控制。/n