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面向风电场功率跟踪的尾流模型预测控制

系统与控制 2024-05-22 v2 系统与控制

摘要

本文提出了一种针对风电场的模型预测控制方案。我们的方法考虑了尾流动力学,包括其对局部风况的影响,并允许跟踪给定的功率参考值。具体而言,采用高斯尾流模型并结合携带风况信息的观测点。这使得能够估计下游风力机的转子有效风速,并据此推导其功率输出。通过不同的近似方法,将相关的有限时域非线性优化问题重新表述为混合整数二次约束二次规划的形式。通过在线求解该重构问题,可以找到最优的偏航角和轴向诱导因子。闭环仿真表明,在较宽的功率设定点范围内具有良好的功率跟踪能力,同时能在所有机组之间均匀分配风电馈入功率。此外,仿真结果也突显了我们方法的实时计算能力。

关键词

引用

@article{arxiv.2401.16004,
  title  = {Model predictive control of wakes for wind farm power tracking},
  author = {Arnold Sterle and Christian A. Hans and Jörg Raisch},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2401.16004},
  year   = {2024}
}