[发明专利]用于优化风电场操作的系统和方法

权利要求书

1.一种用于优化风电场的操作的方法，包括：

接收与用于所述风电场中的风力涡轮的至少一些历史尾流参数对应的历史值；

基于所述历史值，从所述风力涡轮识别互相作用的风力涡轮的参考组；

基于所述历史值，确定用于所述互相作用的风力涡轮的参考组的一个或更多个历史尾流模型；

接收与用于所述风电场中的风力涡轮的至少一些新尾流参数对应的新值；

基于所述新值，从所述风力涡轮识别互相作用的风力涡轮的新组；

基于所述新值和历史尾流模型，为所述互相作用的风力涡轮的新组开发场水平预测尾流模型；和

基于所述场水平预测尾流模型来调整至少用于所述互相作用的风力涡轮的新组的一个或更多个控制设置；

基于调整的一个或更多个控制设置控制所述互相作用的风力涡轮的新组。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述历史尾流模型包括使用基于回归的模型来拟合与所述互相作用的风力涡轮的参考组中的各个对应的历史值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，确定所述历史尾流模型包括使用基于回归的模型来计算作为上游风力涡轮处的风向、上游和下游风力涡轮的相对位置、以及与所述上游风力涡轮对应的所述一个或更多个控制设置的函数的下游风速与上游风速的比率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述互相作用的风力涡轮的新组包括至少使用所述新值的子组和所述风电场的几何布局。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述接收、所述识别、所述开发和所述调整在一个或更多个指定时间间隔下执行。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

持续地监控用于所述风力涡轮的所述尾流参数；和

当所述尾流参数中的一个或更多个的监控值中的改变在对应阈值之外时，重复所述接收、所述识别、所述开发、和所述调整。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为所述尾流参数的不同组合确定不同的历史尾流模型。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尾流参数包括风向、上游风力涡轮处的风速、下游风力涡轮处的风速、风湍流、风切变、风变向、环境温度、压力、湿度、或它们的组合。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尾流参数包括下列中的至少一者：所述风力涡轮中的各个的末梢速度比、节距角、偏航未对准、和操作状态。

10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述尾流参数包括所述风电场的几何布局信息。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述控制设置包括顺序地确定用于所述互相作用的风力涡轮的新组中的各个中的后面跟着上游风力涡轮的下游风力涡轮的控制设置，来实现一个或更多个期望的性能目标。

12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，调整所述控制设置包括顺序地确定用于处于稀疏树结构的定位在所述风电场中的所述互相作用的风力涡轮的新组中的各个的控制设置，使得在所述稀疏树结构中的各位置水平处，所述稀疏树结构中的该位置水平和前面的位置水平处的风力涡轮的组合功率输出最大化。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括：如果为所述风力涡轮的子组确定的控制设置导致如下性能参数，该性能参数落在为所述风力涡轮的所述子组处期望的风速指定的容许限制之外，那么重新调整用于所述风力涡轮的所述子组的所述控制设置，其中，重新调整所述控制设置包括以自上而下的方式顺序地确定用于风力涡轮的所述子组中的各个的所述控制设置。