[发明专利]风电场出力的优化方法、装置和实现装置

权利要求书

1.一种风电场出力的优化方法，其特征在于，包括：

获取风速、风向，以及风电场内风电机组的排布信息；

根据所述风速、所述风向、所述排布信息、以及预先建立的各台风电机组的输入风速、桨距角和推力系数的对应关系，确定各台风电机组的输入风速；

根据各台风电机组的输入风速、桨距角和输出功率的对应关系，确定所述风电场的总输出功率；

将各台风电机组的桨距角或推力系数作为调节参数，所述总输出功率作为目标函数，确定所述总输出功率的最大值对应的各台风电机组的桨距角，将所述桨距角发送至对应的风电机组；

所述根据所述风速、所述风向、所述排布信息、以及预先建立的各台风电机组的输入风速、桨距角和推力系数的对应关系，确定各台风电机组的输入风速的步骤，包括：

将所述排布信息投影至所述风向方向，生成各台风电机组的排序；

根据所述风速、测风设备与所述排序中第一台风电机组的高度比，计算第一台风电机组的输入风速；

根据所述风速、所述测风设备与所述排序中第j台风电机组的高度比、所述第j台风电机组的扫风面积、所述风向上游的第k台风电机组的尾流遮挡面积、所述第k台风电机组的输入风速、桨距角和推力系数的对应关系，计算第j台风电机组的输入风速；其中，j为大于1的自然数；k＝1、2、…、j-1；

所述计算第j台风电机组的输入风速的步骤，包括：

设置j的初始值为2，执行下述循环操作：

根据所述第j台风电机组的扫风面积，和所述风向上游的第k台风电机组的尾流遮挡面积，计算所述第j台风电机组受所述第k台风电机组尾流影响的影响系数；其中，k＝1、2、…、j-1；

计算第k台风电机组在第j台风电机组处的尾流风速v_k：

其中，v_j为第j台风电机组处的自然风速，R_j为第j台风电机组的扫风半径，R_jk为第k台风电机组在第j台风电机组处的尾流扩张半径，C_k为第k台风电机组的推力系数，v_k0为第k台风电机组的输入风速；所述第k台风电机组的推力系数根据所述第k台风电机组的输入风速、桨距角和推力系数的对应关系确定；

计算第j台风电机组的输入风速v_j0：

其中，v_j为第j台风电机组处的自然风速，B(j,k)为第k台风电机组对第j台风电机组的影响系数，v_k为第k台风电机组在第j台风电机组处的尾流风速；

判断j是否等于风电机组的总量，如果否，设置j＝j+1，继续执行上述循环操作，直至j等于风电机组的总量；

其中，v₀为测风设备处风速，h为测风设备的海拔高度，h_j为第j台风电机组的海拔高度。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算第一台风电机组的输入风速的步骤，包括：

计算第一台风电机组的自然风速：其中，v_j为第j台风电机组的自然风速，j＝1，v₀为测风设备处风速，h为测风设备的海拔高度，h_j为第j台风电机组的海拔高度；

将所述自然风速确定为所述第一台风电机组的输入风速。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算所述第j台风电机组受所述第k台风电机组尾流影响的影响系数的步骤，包括：

计算所述第j台风电机组受所述第k台风电机组尾流影响的影响系数

B(j,k)＝A_{shad_jk}/A_{rot_j}

其中，k＝1、2、…、j-1；A_{shad_jk}为第k台风电机组在第j台风电机组处的尾流遮挡面积；A_{rot_j}为第j台风电机组的扫风面积。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过测风设备获得实时风速和风向，执行权利要求1-3任一所述的方法。