基于高斯模型的海上风电场尾流效应评估及偏航优化

风电场尾流效应可导致位于下游方位风力机处来流风速减小,进而造成全局出力下降。为准确评估尾流效应对全局出力影响,提出一种基于蒙特卡洛抽样的尾流效应评估方法。首先在现有单尾流模型的基础上考虑尾流叠加效应,然后在MATLAB环境下构建三维高斯尾流叠加模型,最后以此为基础,引入蒙特卡洛随机抽样评估尾流效应对风电场出力的影响。仿真结果显示风电场全局出力及效率会因尾流效应而明显下降。为减小尾流效应影响,引入偏航措施,提出了一种基于遗传算法的最优偏航策略,利用偏航角引起的尾流域偏转来减小尾流对下游风力机影响,随后研究在不同来流风情况下最优偏航策略的变化规律及其对风电场的全局出力提升效果。仿真结果表明该方法可使风力下游方位风力机远离尾流效应尖峰区,从而实现风电场全局出力的显著提高。