模型参数不确定性下的风电场偏航控制设定点优化

尾流转向，即阵列中特定风机的有意偏航失准，已展现出作为风电场控制方法以提升总体功率的潜力。现有算法利用稳态尾流模型以及确定性框架，或考虑风向与偏航失准可变性与不确定性的优化器来优化偏航失准角设定点。尾流模型依赖于平均流场中物理现象的参量化，例如尾流扩展率。尾流模型参数具有不确定性，并随风电场处的大气条件（包括湍流强度、稳定度、切变、转向及其他大气特征）在时间上变化。在本研究中，我们开发了一种偏航设定点优化方法，其除风向条件可变性与不确定性外，还纳入了模型参数不确定性。该优化在开环控制数值实验中进行了测试，使用了实用规模风电场运行数据；对于某些风机布局在低湍流强度下，含参数不确定性的设定点优化框架对风电场功率生产具有统计显著影响，但对于所考虑的所有布局及较高湍流强度下结果并不显著。该设定点优化器还针对对流大气边界层大涡模拟中模型风电场的闭环尾流转向控制进行了测试。含模型参数不确定性的偏航设定点优化提升了闭环尾流转向控制对偏航控制器更新频率增加的鲁棒性。由于湍流对流边界层（ABL）中环境功率的高变异性，风电场功率生产的提升在统计上并不显著。