[发明专利]一种风机阵列优化方法

权利要求书

1.一种风机阵列优化方法，其特征在于，所述方法包括：

步骤1，依据预定的设计条件得到对角线平行于主导风向的“回”字形阵列作为基础阵列，所述“回”字形阵列包括由风机排列成的多个嵌套的矩形阵列，嵌套的矩形阵列的个数为m个，其中最外层的矩形阵列定义为第1层矩形阵列，从外至内依次为第2层矩形阵列、第3层矩形阵列直到第m层矩形阵列；

步骤2，对基础阵列以“回”字形阵列的每一个矩形阵列为单位，对相邻的矩形阵列的上风向端点之间的间距a_x进行调整并计算发电量和尾流，所述x的取值范围为[1,m-1]，第x层矩形阵列和第x+1层矩形阵列的上风向端点之间的间距为a_x，所述基础阵列根据指定的风机的总数量、每个矩形阵列中两两相邻的风机间距确定，具体为首先固定最外层的矩形的四个顶点处的风机，然后确定最外层的矩形的每个边上的风机位置，然后依次确定嵌套的其他矩形的顶点处的风机和每个边上的风机位置；所述调整包括：保持第x层矩阵阵列不动，将第x+1层矩形阵列整体沿着来风方向左右平移或者将第x+1层矩形阵列整体等比例放大或缩小；

步骤3，输出得到的发电量最高或尾流最小的布置方案作为最终的最优布置方案。

2.根据权利要求1所述的风机阵列优化方法，其特征在于：

所述步骤2包括：

步骤2.1，设定调整步长；

步骤2.2，依据设定的步长调整相邻的矩形阵列的上风向端点之间的间距a_x，并计算调整后的整体风机阵列的发电量及尾流结果。

3.根据权利要求2所述的风机阵列优化方法，其特征在于：

所述调整步长为n，n大于零小于1，a_x的每次调整距离为n*a_x。

4.根据权利要求2所述的风机阵列优化方法，其特征在于：

所述步骤2.2具体包括：

1)x＝1；

2)保持第x层矩形阵列不动；

3)使用设定的调整步长对a_x进行调整；

4)对a_x每调整一次进行一次整体的电量计算，并当满足下列条件之一时停止调整：

条件1：存在单机的尾流高于10％；

条件2：风电场中任意两个矩形阵列之间最近的风机间距小于三倍的叶轮直径；

5)当停止调整后，找出发电量最高或尾流最小的布置方案，在该布置方案基础上设置x＝x+1，当x<＝m-1时执行第2)步，否则停止执行。

5.根据权利要求4所述的风机阵列优化方法，其特征在于：

步骤3)中的调整包括：根据调整步长增大原有的a_x和缩小原有的a_x两种方式。