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考虑疲劳均衡的海上风电场主动尾流控制研究

可再生能源 2021年第2期39卷 208-214页

作者：王俊周川蔡彦枫邓智文许昌中国能源建设集团广东省电力设计研究院有限公司广东广州510663 广东科诺勘测工程有限公司广东广州510663 河海大学能源与电气学院江苏南京211100

海上风电场运行维护成本高,而其尾流效应影响更加突出,不但会影响风电场的发电效率,还会增大风电场内机组的疲劳载荷,增加运维成本。文章针对基于疲劳均匀的海上风电场主动尾流控制展开研究,通过GH-Bladed软件计算建立了风电机组在典型... 详细信息

海上风电场运行维护成本高,而其尾流效应影响更加突出,不但会影响风电场的发电效率,还会增大风电场内机组的疲劳载荷,增加运维成本。文章针对基于疲劳均匀的海上风电场主动尾流控制展开研究,通过GH-Bladed软件计算建立了风电机组在典型控制工况下关键零部件的疲劳损伤量数据库。其中的工况包括最大功率追踪、桨距角控制和偏航控制3种,并引用了量子粒子群算法,通过变桨和偏航两种方法进行优化控制,以实现海上风电场发电量提升和风电机组疲劳均匀的多目标主动尾流优化控制策略,降低海上风电场运维成本。仿真结果表明了所提出控制方法的可行性。

关键词：疲劳损伤主动尾流控制尾流模型量子粒子群算法

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基于主动尾流控制的风电场功率优化方法研究

基于主动尾流控制的风电场功率优化方法研究

作者：赵瑞利西安理工大学

学位级别：硕士

随着海上风电的大规模开发和利用,海上风电场机组排布密度和机组容量不断增大,使得来流风速经过上游风电机组后风速衰减更为明显,造成下游机组的输出功率降低和风电机组疲劳载荷增加,从而增加运维成本。为了减小海上风电场尾流效应,本... 详细信息

随着海上风电的大规模开发和利用,海上风电场机组排布密度和机组容量不断增大,使得来流风速经过上游风电机组后风速衰减更为明显,造成下游机组的输出功率降低和风电机组疲劳载荷增加,从而增加运维成本。为了减小海上风电场尾流效应,本课题围绕基于主动尾流控制的风电场功率优化方法展开研究,主要完成了以下研究工作:（1）针对风电场尾流计算问题,采用FLORIS尾流模型展开研究,模拟归纳了尾流与风轮重叠情况,针对FLORIS尾流模型所造成的特殊重叠情况提出计算方法。针对尾流模型自身局限所造成尾流风速离散问题,采用能量守恒叠加定理,提出尾流计算等效模型,对计算方法进行改进。（2）针对非偏航机组载荷计算问题,采用叶素动量理论建立载荷模型。针对偏航机组载荷计算问题,采用叶素动量理论和风速分解方法,通过对偏航状态来流风矢量分解,讨论并分析了风速对叶素切向速度、合成速度以及攻角的影响,据此改进计算方法,建立了偏航情况下载荷计算模型并验证了有效性。（3）针对海上风电场尾流效应显著问题,采用主动尾流控制策略（Active Wake Control—AWC）,对尾流的大小、方向与机组输出功率的关系进行研究,研究表明该策略能有效削弱尾流,通过仿真验证有效性。（4）在研究（3）的基础上,提出了主动尾流优化控制方法,使用粒子群算法优化机组轴向诱导系数及偏航角,来调节尾流大小及方向。仿真结果表明该方法能有效削弱尾流效应,提高风电场输出功率,减小风电场载荷。

关键词：主动尾流控制 FLORIS尾流模型载荷计算粒子群优化算法

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主动偏航尾流控制研究成果综述

上海节能 2024年第2期 263-273页

作者：任杰刘清媛周自成刘飞虹吴迪明阳智慧能源集团股份公司

基于偏航尾流模型、偏航尾流特性及主动偏航尾流控制(Active Yaw Control, AYC)对风场的影响三个角度,调研了主动偏航控制技术最近几年来的研究进展,并针对目前研究的一些局限性以及AYC的工程应用实践性作出展望。调研结果显示:偏航会... 详细信息

基于偏航尾流模型、偏航尾流特性及主动偏航尾流控制(Active Yaw Control, AYC)对风场的影响三个角度,调研了主动偏航控制技术最近几年来的研究进展,并针对目前研究的一些局限性以及AYC的工程应用实践性作出展望。调研结果显示:偏航会改变风机的尾流特性,主要表现在尾流的风速分布和偏航尾流偏置量上;整体来看上游风机主动偏航能提升整场发电量,但同时也会改变风机的载荷;目前国内外常用的几个偏航尾流模型中,Bastankhah模型和Qian-Ishihara模型与实测数据的匹配性较好,具有很高的工程实践性。同时,在后续偏航尾流研究中,应基于风场实际数据对偏航尾流特性和模型进行验证与分析。

关键词：风电场发电量主动尾流控制偏航尾流特性偏航尾流模型

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基于偏航尾流模型的风场尾流主动控制

自动化技术与应用 2020年第5期39卷 110-114页

作者：焦鑫陈为国张志军沈明强张宇远景能源(江苏)有限公司上海200051 华能国际电力股份有限公司江苏清洁能源分公司江苏南京210008

风场尾流效应不但会造成发电量损失,也会引起湍流增加进而对机组疲劳/极限寿命造成很大的影响。结合现场风场案例,本文在传统的尾流计算Jensen模型基础上,引入偏航对尾流扩散、强度和范围的影响,建立了新的偏航尾流模型,大幅度提高尾流... 详细信息

风场尾流效应不但会造成发电量损失,也会引起湍流增加进而对机组疲劳/极限寿命造成很大的影响。结合现场风场案例,本文在传统的尾流计算Jensen模型基础上,引入偏航对尾流扩散、强度和范围的影响,建立了新的偏航尾流模型,大幅度提高尾流预测的精度。最后,通过主动尾流控制,可以减小尾流影响,提升风场发电能力2-5%。

关键词：风场主动尾流控制偏航尾流模型风力发电机

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