一种基于尾流有向图的风电场分布式运行优化方法技术

本公开实施例中提供了一种基于尾流有向图的风电场分布式运行优化方法，属于新能源与自动化技术交叉领域，具体包括：得到目标风电场的初始尾流分布；计算每个风机的有效风速；构建目标风电场对应的有向网络图；通过预设的聚类方法对有向网络图进行分簇，得到多个子集；根据目标风电场的状态类型对每个子集进行二段优化调整操作，得到新的子集及其对应的最优控制变量；将全部最优控制变量和有效风速代入分布式优化函数，得到输出功率量。通过本公开的方案，基于有向图和谱聚类，根据风电场优化动作特点，构建以智能分簇为基础的分布式运行优化机制，得到最优控制变量，通过控制输出实现风电场功率最大化，提高了风电场优化的效率和性能。率和性能。率和性能。

【技术实现步骤摘要】
一种基于尾流有向图的风电场分布式运行优化方法


[0001]本公开实施例涉及新能源与自动化技术交叉领域，尤其涉及一种基于尾流 有向图的风电场分布式运行优化方法。

技术介绍

[0002]目前，海上风电凭借风速高、湍流小、风切变小等多方面优势，得到了迅 速发展，并保持着稳定的上升趋势，成为新能源规划的重点方向。海上风电场 的风速和风向相对稳定，尾流效应延长，风机之间的耦合关系高度复杂化。传 统的控制方法是对单台风机的贪婪控制，导致下游风机产生的功率较小，严重 影响风电场发电效率。
[0003]为提升风电场发电效率，一种有效途径是对风电场采取尾流控制，减小风 机之间的尾流效应，传统的风电场运行控制采用集中式控制架构，依赖集中式 控制器来对所有风机进行通信和优化。集中式控制方法需要较高的通信能力， 且容易陷入局部最优而导致优化效果较低，适合于小型风电场，近些年，海上 风电场正逐步走向大型化，风电场风机转向大尺寸变速型。在大型海上风电场 中，随着风机数量的增加，风电场的控制变量也随之以近指数形式增长。基于 这一点，分布式控制架构和优化算法得到了研究本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于尾流有向图的风电场分布式运行优化方法，其特征在于，包括：将目标风电场内风机的位置信息和风况信息输入尾流模型，得到所述目标风电场的初始尾流分布；根据所述初始尾流分布与每个所述风机的关联性计算每个所述风机的有效风速；根据尾流效应和每个所述风机的距离信息之间的耦合关系，构建所述目标风电场对应的有向网络图；通过预设的聚类方法对所述有向网络图进行分簇，得到多个子集；根据所述目标风电场的状态类型对每个所述子集进行二段优化调整操作，得到新的子集及其对应的最优控制变量；将全部所述最优控制变量和所述有效风速代入分布式优化函数，得到输出功率量。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于,所述将目标风电场内风机的位置信息和风况信息输入尾流模型，得到所述目标风电场的初始尾流分布的步骤，包括：建立根据流场变换的笛卡尔坐标系，并将所述位置信息和所述风况信息带入所述笛卡尔坐标系中，计算每个所述风机的尾流区类型，其中，所述尾流区类型包括近尾流区、远尾流区和混合区；根据每个所述风机的尾流区类型形成所述初始尾流分布。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于,所述笛卡尔坐标系的x轴指向所述目标风电场的入风方向，y轴指向与所述x轴正交的方向。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于,所述根据所述初始尾流分布与每个所述风机的关联性计算每个所述风机的有效风速的步骤，包括：计算每个所述风机的尾流区类型对应的速度亏缺系数，以及，计算所述目标风电场上游的风机的不同尾流区与所述目标风电场下游的风机的叶轮面的重叠面积；根据所述速度亏缺系数和所述重叠面积计算每个所述风机的有效风速。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于,所述根据尾流效应和每个所述风机的距离信息之间的耦合关系，构建所述目标风电场对应的有向网络图的步骤，包括：将所述目标风电场中每个...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋冬然，房方，胡阳，杨建，黄朝能，孙尧，粟梅，
申请(专利权)人：华北电力大学华能集团技术创新中心有限公司，
类型：发明
国别省市：