2023.5.8

—基于贪婪算法的多轮毂高度风机布局优化。1.分别考虑平坦地形和复杂地形下的尾流问题。在平坦地形上采用线性尾流模型（Jensen），在复杂地形上采用颗粒尾流模型(引入粒子模拟来模拟尾流区动量扩散过程，并通过粒子浓度来识别速度亏损)。2.以单位功率输出成本最小化为目标，风机位置和轮毂高度为变量，安全距离为约束条件（dF＞1），提出了一种基于三维贪婪算法（将贪婪算法与三维网格系统相结合，）的多轮毂高度风机布局优化方法。3.验证了贪婪算法的优越性。风电场、风条件及风机型号与上一篇论文(基于遗传算法的不同轮毂高度风电场布局优化)相同，以风机尾流计算次数Nw为评价指标，得出贪婪算法的总计算量远低于遗传算法。4.数值算例：（1）平坦地形（风电场选择为1000 m × 1000 m的正方形区域。风电场由50个×50个网格单元。风机被放置在网格单元的中心。风机数量22台。两种情形（①单风向单风速（北风，12m/s、13m/s、14m/s）；②具有可变速度的16个风向，风速范围11~15m/s），每种包含三种布局（仅50m风机、仅78m风机、50m与78m共存）。结果：仅78m时，风电场中无法布置22台风机，此时上限为20台。根据安全距离约束，一个风机将占用域中的一定面积。高度越高的风机将占用越多的面积。当NT达到某个有限数量时，风电场的空间将被耗尽。因此，风电场可以通过采用具有多个轮毂高度的风机来布置更多的风机，并提取更多的风力。）（2）复杂地形（情形同上，风机数量20台。结果：对于全部为78m风机的情况，由于轮毂高度较大，风机之间的距离应加大，以保证安全距离条件，风电场只能勉强容纳20台风机。一些风机被放置在谷底，只能在低功率输出下运行。对于50m和78m共存的情况，一些风机被具有较低轮毂高度的风机替换，风机有更多的可用位置。因此，在50m与78m共存的情况，风机可以放置在具有高海拔的位置处并且以高功率输出操作。在复杂地形上采用多轮毂高度风力机，优化目标值的提高更为明显。）