一种风电场群协同控制方法、装置、计算机设备及介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种风电场群协同控制方法、装置、计算机设备及介质。其中，风电场群协同控制方法，包括：获取各风电机组的上游风电机组的总能量损失和自由风速，上游风电机组的总能量损失通过各风电机组的上游各风电机组的尾流区速度获得；根据上游风电机组的总能量损失和自由风速，计算各风电机组的叶轮前风速；根据各风电机组的叶轮前风速，确定各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，各风电机组的轴向诱导因子和偏航角度使得各风电机组的输出功率最大；根据各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，分别控制各风电机组。通过本发明专利技术，实现风电场群的总体输出功率最大，提高风电场群的运行效率。提高风电场群的运行效率。提高风电场群的运行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种风电场群协同控制方法、装置、计算机设备及介质


[0001]本专利技术实施例涉及电力
，尤其涉及一种风电场群协同控制方法、装置、计算机设备及介质。

技术介绍

[0002]对于大型风电场群而言，考虑到投资和运维成本，各风电机组的排布间距不宜过大。而受排布间距的制约，下游风电机组会受到上游风电机组尾流效应的影响，即下游风电机组在上游风电机组的影响下，下游风电机组的叶轮前风速会降低。
[0003]目前，风电场群控制方法主要采用在自由风速下，通过调节风轮转速，计算单台风电机组最大功率跟踪策略，并没有考虑到上游风电机组的尾流效应对下游风电机组叶轮前风速的影响。因此，通过自由风速计算得到的单台风电机组最大功率并不准确，各风电机组的总体输出功率并没有实现最大，进而导致风电场群整体发电量损失，降低了风电场群的运行效率。

技术实现思路

[0004]为实现风电场群的总体输出功率最大，提高风电场群的运行效率，本专利技术提出了一种风电场群协同控制方法、装置、计算机设备及介质。
[0005]第一方面，本专利技术提供了一种风电场群协同控制方法，该方法包括：
[0006]获取各风电机组的上游风电机组的总能量损失和自由风速，上游风电机组的总能量损失通过各风电机组的上游各风电机组的尾流区速度获得；
[0007]根据上游风电机组的总能量损失和自由风速，计算各风电机组的叶轮前风速；
[0008]根据各风电机组的叶轮前风速，确定各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，各风电机组的轴向诱导因子和偏航角度使得各风电机组的输出功率最大；
[0009]根据各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，分别控制各风电机组。
[0010]考虑到下游风电机组会受到上游风电机组尾流效应的影响，下游风电机组的叶轮前风速不等同于自由风速，因此通过自由风速计算得到的各风电机组的最大功率并不准确，通过本专利技术实施例，结合尾流效应计算上游风电机组的总能量损失，得到各风电机组的叶轮前风速，进而根据各风电机组的叶轮前风速确定各风电机组的轴向诱导因子和偏航角度，使得风电场群的总体输出功率最大，提高风电场群的运行效率。
[0011]结合第一方面，在第一方面的第一实施例中，获取风电机组的上游风电机组的总能量损失，包括：
[0012]获取上游各风电机组的叶轮前风速、上游各风电机组在风电机组处的尾流区速度；
[0013]根据上游各风电机组的叶轮前风速和上游各风电机组在风电机组处的尾流区速度，计算风电机组的上游风电机组的总能量损失。
[0014]结合第一方面的第一实施例，在第一方面的第二实施例中，根据上游各风电机组的叶轮前风速和上游各风电机组在风电机组处的尾流区速度，计算风电机组的上游风电机组的总能量损失，包括：
[0015][0016]其中，E
i损失
为风电机组i的上游风电机组的总能量损失，U
j
为上游风电机组j叶轮前的风速；U
j,i
为上游风电机组j在风电机组i处的尾流区速度；α
ij
为上游风电机组j尾流面积与风电机组i风轮面积交汇的权值。
[0017]结合第一方面的第一实施例或第一方面的第二实施例，在第一方面的第三实施例中，根据各风电机组的叶轮前风速，确定各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度使得各自的输出功率最大，包括：
[0018]初始化各粒子位置和各粒子速度，一个粒子位置代表一个风电机组的轴向诱导因子和偏航角度构成的候选解集，粒子速度代表候选解集移动的速度；
[0019]根据各粒子位置，计算各粒子位置的局部适应度函数值、所有粒子位置的全局适应度函数值，局部适应度函数值为一个粒子位置对应的风电机组的输出功率，全局适应度函数值为所有粒子位置对应的所有风电机组的输出功率之和；
[0020]若迭代次数小于预设迭代次数，或，全局适应度函数值大于预设阈值，根据当前迭代次数的各粒子位置的最大局部适应度函数值、以及所有粒子位置对应的最大全局适应度函数值，更新各粒子速度；
[0021]根据更新后的各粒子速度更新各粒子位置，并将迭代次数加1，返回根据各粒子位置，计算各粒子位置的局部适应度函数值、所有粒子位置的全局适应度函数值的步骤，直到迭代次数等于预设迭代次数，或，全局适应度函数值小于预设阈值；
[0022]根据全局适应度函数值最大的各粒子位置，确定各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度。
[0023]结合第一方面的第三实施例，在第一方面的第四实施例中，根据当前迭代次数时的各粒子位置的最大局部适应度函数值、以及所有粒子位置对应的最大全局适应度函数值，更新各粒子速度，包括：
[0024]根据当前迭代次数计算惯性因子，惯性因子随着迭代次数的增大而减小；
[0025]根据当前迭代次数时的各粒子位置的最大局部适应度函数值、所有粒子位置对应的最大全局适应度函数值，以及惯性因子，更新各粒子速度。
[0026]第二方面，本专利技术还提供了一种风电场群协同控制装置，该装置包括：
[0027]获取模块，用于获取各风电机组的上游风电机组的总能量损失和自由风速，上游风电机组的总能量损失通过各风电机组的上游各风电机组的尾流区速度获得；
[0028]计算模块，用于根据上游风电机组的总能量损失和自由风速，计算各风电机组的叶轮前风速；
[0029]确定模块，用于根据各风电机组的叶轮前风速，确定各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，各风电机组的轴向诱导因子和偏航角度使得各风电机组的输出功率最大；
[0030]控制模块，用于根据各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，分别控制各风电机组。
[0031]结合第二方面，在第二方面的第一实施例中，获取模块通过如下子模块获取风电机组的上游风电机组的总能量损失，包括：
[0032]获取子模块，用于获取上游各风电机组的叶轮前风速、上游各风电机组在风电机组处的尾流区速度；
[0033]第一计算子模块，用于根据上游各风电机组的叶轮前风速和上游各风电机组在风电机组处的尾流区速度，计算风电机组的上游风电机组的总能量损失。
[0034]结合第二方面的第一实施例，在第二方面的第二实施例中，第一计算子模块通过如下公式计算风电机组的上游风电机组的总能量损失：
[0035][0036]其中，E
i损失
为风电机组i的上游风电机组的总能量损失，U
j
为上游风电机组j叶轮前的风速；U
j,i
为上游风电机组j在风电机组i处的尾流区速度；α
ij
为上游风电机组j尾流面积与风电机组i风轮面积交汇的权值。
[0037]第三方面，本专利技术还提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行第一方面本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种风电场群协同控制方法，其特征在于，所述方法包括：获取各风电机组的上游风电机组的总能量损失和自由风速，所述上游风电机组的总能量损失通过各风电机组的上游各风电机组的尾流区速度获得；根据上游风电机组的总能量损失和自由风速，计算各风电机组的叶轮前风速；根据各风电机组的叶轮前风速，确定各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，所述各风电机组的轴向诱导因子和偏航角度使得各风电机组的输出功率最大；根据各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，分别控制各风电机组。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，获取风电机组的上游风电机组的总能量损失，包括：获取上游各风电机组的叶轮前风速、上游各风电机组在风电机组处的尾流区速度；根据上游各风电机组的叶轮前风速和上游各风电机组在风电机组处的尾流区速度，计算风电机组的上游风电机组的总能量损失。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据上游各风电机组的叶轮前风速和上游各风电机组在风电机组处的尾流区速度，计算风电机组的上游风电机组的总能量损失，包括：其中，E
i损失
为风电机组i的上游风电机组的总能量损失，U
j
为上游风电机组j叶轮前的风速；U
j,i
为上游风电机组j在风电机组i处的尾流区速度；α
ij
为上游风电机组j尾流面积与风电机组i风轮面积交汇的权值。4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，根据各风电机组的叶轮前风速，确定各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度，所述各风电机组的轴向诱导因子和各风电机组的偏航角度使得各自的输出功率最大，包括：初始化各粒子位置和各粒子速度，一个粒子位置代表一个风电机组的轴向诱导因子和偏航角度构成的候选解集，所述粒子速度代表所述候选解集移动的速度；根据各粒子位置，计算各粒子位置的局部适应度函数值、所有粒子位置的全局适应度函数值，所述局部适应度函数值为一个粒子位置对应的风电机组的输出功率，所述全局适应度函数值为所有粒子位置对应的所有风电机组的输出功率之和；若迭代次数小于预设迭代次数，或，所述全局适应度函数值大于预设阈值，根据当前迭代次数的各粒子位置的最大局部适应度函数值、以及所有粒子位置对应的最大全局适应度函数值，更新各粒子速度；根据更新后的各粒子速度更新各粒子位置，并将所述迭代次数加1，返回根据各粒子位置，计算各粒子位置的局部适应度函数值、所有粒子位置的全局适应度函数值的步骤，直到所述迭代次数等于所述预设迭代次数，或，所述全局适应度函数值小于预设阈值；根据全局...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴海飞，刘瑞阔，谷昱君，姚维为，李乐颖，孙勇，邱彦靓，
申请(专利权)人：中国长江三峡集团有限公司，
类型：发明
国别省市：