基于尾流模型的風場偏航控制優化研究

作者：寧旭,曹留帥,萬德成

摘要：在風機大尺度化與風場大型化的趨勢下,如何通過合適的控制策略以降低尾流損失成為關鍵問題。以包括30臺NREL-5MW風機并采用5行6列平行四邊形布置方式的小型風場為研究對象,基于顯示尾流模型,以各風機偏航角度為優化參數,風場總功率為目標函數,使用粒子群優化算法對比分析了偏航控制對不同風速、風向、湍流強度下的風場性能提升效果。結果表明,偏航控制優化可在風向與風機行或列方向平行時發揮明顯效果,當風機行列間距為4倍風輪直徑且湍流強度為5%時,在不同風速下偏航控制可分別將風場總體發電量提升15%~20%,但對于布置間距大于7倍風輪直徑或湍流強度高于15%時的風場,其作用十分有限,總體發電量提升在5%以內。

發文機構：上海交通大學

關鍵詞：風場尾流模型粒子群優化偏航控制wind farmwake modelparticle swarm algorithmyaw control

分類號： TK89[動力工程及工程熱物理—流體機械及工程]P751[交通運輸工程—港口、海岸及近海工程]