6.美迪谢新-偏航优化控制技术对海上风电设计方案的影响_public.pdf

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1、偏航优化控制技术对海上风电设计方案的影响2023北京国际风能大会暨展览会2目录123偏航优化控制技术尾流模型框架方法论技术实现实际案例单风场-固定排布方案的偏航优化控制单风场-固定场址的排布方案间距优化多个风场（场群）的偏航优化控制结论3123偏航优化控制技术尾流模型框架方法论技术实现实际案例单风场-固定排布方案的偏航优化控制单风场-固定场址的排布方案间距优化多个风场（场群）的偏航优化控制结论4尾流模型框架 工程中计算尾流的目的 发电量折减 载荷评估偏航优化控制技术适用于采用标准控制策略的风电场只关注尾流造成的结果，不关注尾流本身风速衰减Velocity Deficit附加湍流Added Tu

2、rbulenceJensen(Park)模型EVM 模型大规模风电场(LWF)模型Frandsen 模型考虑尾流后的发电量IEC标准中的有效湍流用于风资源评估的尾流模型框架发电量折减AEP Loss载荷评估Load assessment5主动偏航控制优化需要的尾流模型框架风速衰减Velocity Deficit尾流偏移Wake deflection考虑尾流后的发电量优化算法发电量折减AEP Loss尾流形态Wake Shape尾流叠加Wake superposition？模型？模型？模型最优的风机偏航角度尾流模型框架 采用主动偏航控制后的尾流计算 尾流后的风速分布需要更精确的求解 风机主动偏航

3、后产生的尾流偏移效应 多台风机产生的尾流叠加方法选择偏航优化控制技术61 Bastankhah,M.and Port-Agel,F.,2016.Experimental and theoretical study of wind turbine wakes in yawed conditions.Journal of Fluid Mechanics,806,pp.506-541.2 Blondel,F.and Cathelain,M.,2020.An alternative form of the super-Gaussian wind turbine wake model.Wind Ener

4、gy Science,5(3),pp.1225-1236.Blondel 模型2尾流衰减的分布形式形态：超高斯形式 =(1 22)分布随变化：,近尾流区-远尾流区的处理近尾流区：近似均一分布；风速先增大再减小远尾流区：稳定形态统一模型：均采用超高斯分布形式模型参数化8参数模型0(,)0方法论风速衰减 Gauss 模型1或类Gauss模型 根据实验测量观察得到 风机后切面内尾流衰减并非均匀分布 尾流特征宽度 势流核（近尾流区）-远尾流区7待求解的变量：()：尾流在位置的最大衰减()：位置的尾流区域特征宽度()：位置的尾流形状分布指数，=2时即为高斯分布 =+(1+2)1+11 =(123)+=2

5、212421624 =(1 22)方法论风速衰减 Gauss 模型1或类Gauss模型 根据实验测量观察得到 风机后切面内尾流衰减并非均匀分布 尾流特征宽度 势流核（近尾流区）-远尾流区1 Bastankhah,M.and Port-Agel,F.,2016.Experimental and theoretical study of wind turbine wakes in yawed conditions.Journal of Fluid Mechanics,806,pp.506-541.2 Blondel,F.and Cathelain,M.,2020.An alternative fo

6、rm of the super-Gaussian wind turbine wake model.Wind Energy Science,5(3),pp.1225-1236.0(,)0Blondel 模型28123510152000.20.40.60.81-2-1012尾流损失横向距离（叶轮直径倍数）1D2D3D5D10D15D20D下游距离（叶轮直径倍数）0.015.500.250.3113.990.280.4123.210.300.4732.810.320.4852.510.360.40102.410.470.24152.410.580.16202.410.690.120.000.100.