基于智能分群的風電場扇區分布式協同調控方法及應用研究

先進制造與自動化

針對大型風電場尾流效應難題，研究風力發電機組單機的偏航控制優化策略，提高機組偏航控制品質。從建立單機尾流模型出發，計算和繪制機組下游流場風速分布，通過基于風機地理位置信息的空間疊加方法得到風電場級流場模型，并對場內各個機組尾流效應的扇區分布以及功率影響進行全局計算，得到場級的扇區控制策略。最后將尾流模型與場內機組偏航指令有效結合，實現風電場多機組偏航協同控制，提高風電場發電量。

創新點

1、提出機組→場/群層面結合的扇區管理控制策略，實現以全場發電量為目標的多機群協同偏航控制

2、基于實際地形數據和新型工程尾流模型，提出面向現場的風電場流場快速建模技術

3、基于目標機組 SCADA 數據和激光雷達實測數據，提出多源數據驅動的風電機組偏航誤差優化校準方法

本技術應用于風力發電領域的風電場場級控制層面，屬于風電場能量管理的重要組成部分。通過合理地調節風電機組偏航角度，在一定程度上減小機組間尾流耦合作用造成的發電損失，提高整個風電場的能量利用效率，通過偏航協同優化策略減小機組間尾流效應造成的發電損失，提升風電場整體發電效率，適用于存在顯著尾流效應的大型風電場提效。

我國目前大型風電場缺乏主動扇區管理策略，且機組偏航控制策略較為單一，未能綜合考慮風場不同機組之間、同一機組不同風況下的性能差異，導致機組對風動作頻繁或對風失準，影響機組和整場的發電量及疲勞性能。本技術將偏航控制系統與機組尾流等方面的特性相結合，合理有效地降低前排機組對后排機組的影響，以提升總體發電量。滿足我國在風電行業的技術發展需求。

發明專利

1、一種風電場流場耦合特性評估與智能分群方法及系統.林忠偉；曲晨志；韓翔宇；陳振宇；謝鎮；李宜霖；王瑞田. 2、一種風電場扇區優化方法及系統.林忠偉；陳振宇；謝鎮；曲晨志；韓翔宇. 3、一種風電機組偏航校準方法及系統.林忠偉；曲晨志；王傳璽；陳振宇；韓翔宇；謝鎮；王瑞田. 4、風電場智能扇區管理系統上位機軟件 v1.0（軟件著作權）