[发明专利]风电场的闭环控制方法及其装置及计算机可读存储介质

说明书

本发明实施例提供一种风电场的闭环控制方法及其装置及计算机可读存储介质。该闭环控制方法包括：通过风电场的工程尾流模型来计算得到风电场内每台风机不同来流下的初步最优偏航角；测量风电场的现场尾流流动数据；以及基于风电场的现场尾流流动数据作为反馈来修正每台风机不同来流下的初步最优偏航角。从而，能够降低风机之间的尾流影响，提升整个风电场的年发电量。

技术领域

本发明实施例涉及风电技术领域，尤其涉及一种风电场的闭环控制方法及其装置及计算机可读存储介质。

背景技术

随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。风力发电是指利用风机把风的动能转换为电能。近年来风电场得到了广泛的开发应用。

但是，海上风电场，特别是大型海上风电场，尾流影响明显。尾流不但会造成风机年发电量(AEP，Annual Energy Production)的损失，也会引起湍流的增加，从而对风机疲劳和极限寿命造成很大的影响。通过现有风电场的运行结果显示，即使在设计间距高达7倍风轮直径的情况下，某些时刻后排风机的尾流损失较前排自由流风速下的风机发电量减少可达25％-34％范围。当前的尾流模型(包括商业风资源评估软件中使用的尾流模型)无法准确模拟出尾流损失，计算结果误差通常在15％左右，个别风机的AEP计算误差达30％。所以，大型风电场尾流问题已成为业界必须克服的难题。

发明内容

本发明实施例的目的在于提供一种风电场的闭环控制方法及其装置及计算机可读存储介质，能够降低风机之间的尾流影响，提升整个风电场的年发电量。

本发明实施例的一个方面提供一种风电场的闭环控制方法。所述方法包括：

通过风电场的工程尾流模型来计算得到所述风电场内每台风机不同来流下的初步最优偏航角；

测量所述风电场的现场尾流流动数据；以及

基于所述风电场的现场尾流流动数据作为反馈来修正所述每台风机不同来流下的所述初步最优偏航角。

进一步地，所述通过风电场的工程尾流模型来计算得到所述风电场内每台风机不同来流下的初步最优偏航角包括：仿真获取所述风电场的风机的载荷信息和气动数据；模拟获得所述风电场的风流动数据；基于所述风机的载荷信息和气动数据以及所述风电场的风流动数据来修正所述风电场的工程尾流模型；以及以修正后的工程尾流模型来计算所述风电场内每台风机不同来流下的所述初步最优偏航角。

进一步地，所述以修正后的工程尾流模型来计算所述风电场内每台风机不同来流下的所述初步最优偏航角包括：以所述修正后的工程尾流模型并以整个所述风电场内年发电量最优为目标来计算所述每台风机不同来流下的所述初步最优偏航角。

进一步地，所述仿真获取所述风电场的风机的载荷信息和气动数据包括：通过FAST仿真软件来获取所述风电场的风机的载荷信息和气动数据。

进一步地，所述模拟获得所述风电场的风流动数据包括：通过大涡模拟的方法仿真计算在不同来流风速、风向、风剪切和湍流强度组合下所述风电场的风流动数据。

进一步地，所述测量所述风电场的现场尾流流动数据包括：测量所述风电场内每台风机的尾流区的风数据，所述基于所述风电场的现场尾流流动数据作为反馈来修正所述每台风机不同来流下的所述初步最优偏航角包括：基于所述每台风机的尾流区的风数据来修正所述每台风机不同来流下的所述初步最优偏航角。

进一步地，所述尾流区的风数据包括一定距离范围内的风速、风向、风剪切和湍流强度中的至少一种信息。

进一步地，通过机载激光雷达来测量所述风电场内每台风机的尾流区的风数据。