[发明专利]风电场出力的优化方法、装置和实现装置

说明书

本发明提供了一种风电场出力的优化方法、装置和实现装置；其中，该方法包括：获取风速、风向，以及风电场内风电机组的排布信息；根据风速、风向、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，总输出功率作为目标函数，确定总输出功率的最大值对应的各台风电机组的桨距角，将桨距角发送至对应的风电机组。本发明可以实现风电场输出功率的最大化，减少了风电机组之间尾流影响造成的风能损失，提高了风电场的发电总量。

技术领域

本发明涉及风电场优化技术领域，尤其是涉及一种风电场出力的优化方法、装置和实现装置。

背景技术

目前，现有的计及尾流效应的风电场优化方式主要是对风电场的风电功率进行分配，即在做功率预测时将风电机组的相互影响考虑在内，以达到最优的功率分配策略；由于这种优化方式仅涉及功率分配，并未减少风电机组间的相互影响，例如，尾流效应，导致难以实现风电场输出功率的最大化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种风电场出力的优化方法、装置和实现装置，以减少风电机组之间尾流影响造成的风能损失，实现风电场输出功率的最大化，提高风电场的发电总量。

第一方面，本发明实施例提供了一种风电场出力的优化方法，包括：获取风速、风向，以及风电场内风电机组的排布信息；根据风速、风向、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，总输出功率作为目标函数，确定总输出功率的最大值对应的各台风电机组的桨距角，将桨距角发送至对应的风电机组。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述根据风速、风向、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：将排布信息投影至风向方向，生成各台风电机组的排序；根据风速、测风设备与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；根据风速、测风设备与排序中第j台风电机组的高度比、第j台风电机组的扫风面积、风向上游的第k台风电机组的尾流遮挡面积、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。

结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上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。

结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述计算第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：根据第j台风电机组的扫风面积，和风向上游的第k台风电机组的尾流遮挡面积，计算第j台风电机组受第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；第k台风电机组的推力系数根据第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；