面向浮式海上风电场控制的实时动态布局优化
系统与控制
2024-01-17 v1 系统与控制
摘要
运行在上游风机后方的下游风机因风速降低和湍流增强而面临显著的性能挑战。这导致风能产量下降和下游风机动态载荷增加。因此，实时监测与控制对于提高风电场性能变得至关重要。一种有前景的解决方案是利用浮式海上风机 (FOWT) 提供的额外灵活性，实时优化风电场布局。本研究探索了一种动态布局优化策略，以在满足功率需求的同时最小化风电场尾流效应。考虑了两种场景：功率最大化和功率设定点跟踪。该方法涉及一个集中式风电场控制器优化布局，随后由风机控制器达成规定目标。每台 FOWT 采用模型预测控制来调节气动推力。该控制策略集成了一个动态风电场模型，该模型考虑了浮式平台运动和在变化风况下的尾流输运。在一个包含 5 MW FOWT 的 1x3 风电场布局的案例研究中，结果显示，在第一种场景下，一小时内稳定能量产量相比静态布局提高了 25%。在第二种场景下，期望的功率输出被迅速且一致地达成。
引用
@article{arxiv.2401.08484,
title = {Real-Time Dynamic Layout Optimization for Floating Offshore Wind Farm Control},
author = {Timothé Jard and Reda Snaiki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2401.08484},
year = {2024}
}