2023年3月12日

考虑最优控制的风电场布局联合优化。本文提出了一种新的两阶段WF布局优化模型(第一阶段：仅考虑风向分布的全年预期发电量，确定风机位置；第二阶段：对于给定的x、y、m使其产生的功率最大，确定所有风向下全部风机的控制变量，γ和α)，使得控制(考虑偏航角和轴向感应控制)优化可以在布局设计阶段考虑，从而获得系统级的最优布局设计。此外，提出了一种基于分解的混合算法(DBHM)，该方法充分利用了联合优化问题的层次性和可分解性，将原问题分解为若干个子问题(各个风向下的优化单独进行)及其协调控制，减轻了计算负担，获得了更好的结果。 最后，通过将联合优化得到的WF布局与传统的单独优化得到的布局进行比较。对于16台WT，与单独优化相比，联合优化的AEP提高了1.44%。此外，研究还发现，对于WF协同控制，AEP的增加主要来自于非零偏航角γ。因此轴向诱导因子α可固定为1/3。只有偏航角和布局需要进行联合优化以获得AEP最大值。对于风机距较大的80台WT风电场，通过在布局优化阶段考虑协同控制，AEP仍可提高0.38%。在所有情况下，联合优化均获得了最优结果。