尾流风电场中面向最优疲劳载荷的模型预测控制策略
系统与控制
2023-08-31 v1 系统与控制
摘要
随着风电渗透率的快速增长，风电场（WFs）被要求实施频率调节所需的主动功率控制以跟踪给定功率参考。由于风机（WTs）间的尾流相互作用，在运行风机间分配功率参考存在不止一种解，这可作为第二目标（如疲劳载荷缓解）的优化问题加以利用。本文开发了一种闭环模型预测控制器，用于最小化风电场跟踪误差、动态疲劳载荷与载荷均衡度。该控制器在中保真模型中评估。采用 64 台风机仿真案例研究展示不同惩罚因子设置下的控制性能。结果表明风电场可缓解动态疲劳载荷且对功率跟踪无显著影响。然而，风机系统中不均匀的载荷分布给维护带来挑战。通过在载荷均衡与动态疲劳载荷间引入权衡，选取合适惩罚因子时风机间载荷差异显著减小，而动态疲劳载荷仅轻微增加。
引用
@article{arxiv.2308.13211,
title = {Model predictive control strategy in waked wind farms for optimal fatigue loads},
author = {Cheng Zhong and Yicheng Ding and Husai Wang and Jikai Chen and Jian Wang and Yang Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.13211},
year = {2023}
}
备注
Accepted by Electric Power Systems Research