风电场智能扇区管理技术研发及应用
本项目以风电场扇区管理为研究对象,通过开发工程尾流模型和改进机组偏航控制品质,将尾流效应模型与场内机组偏航指令有效结合,以管理各机组尾流所覆盖的扇区,利用风电场多机组的偏航协同控制,实现以多机群或风场级发电量为优化目标的机组偏航动作,从而提高整体发电量。主要包括以下内容:
(1)风电机组偏航参数优化方法
围绕偏航系统的稳态误差校准展开研究,利用SCADA历史数据及高精度传感测量装置,开发数据驱动的校准分析方法,改进机组偏航控制系统的信号品质,提升机组功率输出性能。
(2)机组级尾流复合建模方法
以特定机组为研究对象,通过测风仪与风向标数据,分析前排机组尾流空间分布特性,以建立有效简化的工程尾流模型。在此基础上,结合先进CFD风场仿真与现场测试,主动改变上游机组的偏航角,测试量化上游机组的尾流效应变化对下游机组的特性影响,最终建立起机组尾流效应到单机发电量的数学联系。
(3)风电场级尾流评估技术
以风电场中机组位置信息为依据,整合机组级尾流模型得到描述整场尾流效应的流场模型,基于风场当前的运行状况、机组受尾流影响等方面的分析,考虑尾流叠加空间耦合的影响。划分得到处于下游且受尾流影响较大的机组群,分析扇区管理实现优化改进的可行性及优化区域范围。
(4)扇区优化管理技术
在场级流场建模及评估的基础上,研究风场内多机组的扇区协同管理调度。以提高整场的发电量为目标,利用优化算法集中式优化整场各机组的动态偏航角,以降低尾流对后排机组的影响。
华北电力大学
2021-05-10