一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)度方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了屬于風電場【技術(shù)領(lǐng)域】的一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)度方法。該優(yōu)化調(diào)度方法的步驟為：1）基于尾流效應(yīng)的風電場優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，獲取現(xiàn)場的風速信息和風電機組信息；2）建立不同風向時的多臺風電機組尾流模型，并計算n臺風電機組的尾流風速；3）判斷每臺風電機組的功率是否為最大，如果不是，建立基于遺傳算法的風電場最大輸出功率的優(yōu)化算法，優(yōu)化計算整個風電場輸出功率。本優(yōu)化調(diào)度方法可以明顯的提高風電場的輸出功率，當風電場中風電機組數(shù)量較多時，本發(fā)明的優(yōu)化控制系統(tǒng)所產(chǎn)生的經(jīng)濟效益是非常可觀。
【專利說明】一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)度方法【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于風力發(fā)電控制【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)
度方法。
【背景技術(shù)】
[0002]風力發(fā)電已經(jīng)成為具有商業(yè)競爭力的可再生能源發(fā)電方式。提高對有限風資源的利用率以及風電場運行效率，有效提高風電場電能產(chǎn)量成為了風電運營商面臨的重大問題。傳統(tǒng)的風電控制，主要是對單臺風電機組進行孤立的最優(yōu)控制，目標為單臺風電機組在指定狀況下的最高效的功率輸出。而事實上，由于風電場有限的空間，多臺風電機組實際上并不是孤立運行的，風電機組之間存在著相互的作用，這種作用主要表現(xiàn)為上游風電機組會干擾下游風電機組所在的流場，這種現(xiàn)象稱為尾流效應(yīng)。由于目前風力發(fā)電主要以風電場(風電機組集群)形式出現(xiàn)，而由于尾流效應(yīng)的存在，導致上游風電機組的出力對下游風電機組出力產(chǎn)生較大的影響，而這種影響往往是負面的，即上游風電機組孤立的出力優(yōu)化會使其下游風電機組出力降低，這使得基于單臺風電機組的功率最大化控制往往不能夠使全場功率達到最優(yōu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，該調(diào)度方法的具體步驟為:
[0004]I)基于尾流效應(yīng)的風電場優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，獲取現(xiàn)場的風速信息和風電機組信息；
[0005]2)建立不同風向時的多臺風電機組尾流模型，并計算η臺風電機組的尾流風速；
[0006]3)判斷每臺風電機組的功率是否為最大，如果不是，建立基于遺傳算法的風電場最大輸出功率的優(yōu)化算法，優(yōu)化計算整個風電場輸出功率。
[0007]所述步驟I)中的風速信息包括來流風速Vtl和風向，風電機組信息包括風輪半徑A、風輪掃風面積A、軸向誘導因子a。
[0008]所述步驟2)的具體步驟為:
[0009]21)設(shè)直線Itl為過原點且平行于風速的入流方向的直線，直線Ii為過第i臺風電機組Ti且與直線Itl垂直的直線，(Xi, Yi)表示第i臺風電機組Ti的坐標，β代表入流角，風速入流方向與X軸的夾角為α，β + α =90°，由線性函數(shù)的知識可知，
【權(quán)利要求】
1.一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，該調(diào)度方法的具體步驟為: 1)基于尾流效應(yīng)的風電場優(yōu)化調(diào)度系統(tǒng)，獲取現(xiàn)場的風速信息和風電機組信息； 2)建立不同風向時的多臺風電機組尾流模型，并計算η臺風電機組的尾流風速； 3)判斷每臺風電機組的功率是否為最大，如果不是，建立基于遺傳算法的風電場最大輸出功率的優(yōu)化算法，優(yōu)化計算整個風電場輸出功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟I)中的風速信息包括來流風速Vtl和風向，風電機組信息包括風輪半徑IV風輪掃風面積Α、軸向誘導因子a。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟2)的具體步驟為: 21)設(shè)直線Itl為過原點且平行于風速的入流方向的直線，直線Ii為過第i臺風電機組Ti且與直線Itl垂直的直線，(Xi，yi)表示第i臺風電機組Ti的坐標，β代表入流角，風速入流方向與X軸的夾角為α，β + α =90°，由線性函數(shù)的知識可知，
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于尾流模型的風電場優(yōu)化調(diào)度方法，其特征在于，所述步驟3)中優(yōu)化算法的目標函數(shù)為:
【文檔編號】G06Q50/06GK103942608SQ201410121068
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】劉永前, 顧波, 韓爽, 李莉, 孟航, 張晉華 申請人:華北電力大學