海上风电场尾流转向控制方法及相关设备与流程

本申请涉及风电，尤其涉及一种海上风电场尾流转向控制方法及相关设备。

背景技术：

1、早期建设海上风场，因为缺乏先进的风机布置经验，所以机位布置并不科学，尾流损失较为严重，且随着近年来海上风电机组趋于大型化，大叶片会加剧尾流影响，降低整场的发电量，影响风电场经济性，增加疲劳载荷，减少机组寿命。现行风机策略主要是以单排机组的发电量最优为目的的控制策略，并没有考虑到尾流控制、尾流效应对周边机组以及整场发电量的影响。导致由于没有基于全局准确考虑尾流效应，导致海上风电场依然存在尾流损失较高的问题。

技术实现思路

1、本申请实施例提供了一种海上风电场尾流转向控制方法及相关设备，可以解决目前的风电场尾流转向控制中没有基于全局准确考虑尾流效应，导致海上风电场依然存在尾流损失较高的问题。

2、本申请实施例的第一方面提供了一种海上风电场尾流转向控制方法，所述风电场包括分布为至少两排和至少两列的风机矩阵，所述方法包括：

3、基于风场机群布置建立场群数字孪生模型，所述场群数字孪生模型包括所述风电场中每个所述风机的点位布置信息和每个所述风机的状态参数信息；

4、根据主风向监测数据和所述场群数字孪生模型生成风机目标控制矩阵，所述风机目标控制矩阵为基于所述主风向监测数据计算出的所述风电场的理论最小尾流负影响对应的控制矩阵；

5、基于所述风机目标控制矩阵和每个所述风机的状态参数信息，确定所述风机目标偏航控制矩阵。

6、可选地，还包括：

7、根据风机的雷达监测数据获取所述风场机群的第一实时尾流数据；

8、基于所述第一实时尾流数据和理论尾流数据的差异，校准所述场群数字孪生模型。

9、可选地，还包括：

10、在所述基于所述第一实时尾流数据和理论尾流数据的差异大于预设差异的情况下，生成颗粒监测指令；

11、控制所述风机沿塔筒顶部至塔筒的桨叶长度位置释放可识别颗粒；

12、基于监测获得的所述可识别颗粒的运动规律信息获得第二实时尾流数据；

13、基于所述第二实时尾流数据校准所述场群数字孪生模型。

14、可选地，所述可识别颗粒为有色颗粒。

15、可选地，还包括：

16、在监测第一风机的尾流数据的情况下，通过所述风机阵列中与第一风机相邻的至少两个第二风机下辖的图像采集设备自至少两个非平行方向获取所述可识别颗粒的图像数据。

17、可选的，还包括：

18、基于所述主风向监测数据，确定与所述第一风机不具有上下游关系的第三风机，所述第三风机与所述第一风机所释放的可识别颗粒的颜色均不相同。

19、可选的，所述可识别颗粒为遇水变色颗粒。

20、本申请实施例第二方面提供了一种海上风电场尾流转向控制装置，，所述风电场包括分布为至少两排和至少两列的风机矩阵，所述装置包括：

21、建模单元，用于基于风场机群布置建立场群数字孪生模型，所述场群数字孪生模型包括所述风电场中每个所述风机的点位布置信息和每个所述风机的状态参数信息；

22、计算单元，用于根据主风向监测数据和所述场群数字孪生模型生成风机目标控制矩阵，所述风机目标控制矩阵为基于所述主风向监测数据计算出的所述风电场的理论最小尾流负影响对应的控制矩阵；

23、确定单元，用于基于所述风机目标控制矩阵和每个所述风机的状态参数信息，确定所述风机目标偏航控制矩阵。

24、本申请实施例第三方面提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现上述的海上风电场尾流转向控制方法的步骤。

25、本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的海上风电场尾流转向控制方法的步骤。

26、综上，本申请实施例提供的海上风电场尾流转向控制方法，所述风电场包括分布为至少两排和至少两列的风机矩阵，通过基于风场机群布置建立场群数字孪生模型，所述场群数字孪生模型包括所述风电场中每个所述风机的点位布置信息和每个所述风机的状态参数信息；根据主风向监测数据和所述场群数字孪生模型生成风机目标控制矩阵，所述风机目标控制矩阵为基于所述主风向监测数据计算出的所述风电场的理论最小尾流负影响对应的控制矩阵；基于所述风机目标控制矩阵和每个所述风机的状态参数信息，确定所述风机目标偏航控制矩阵。由此，通过预先建立的风场的数字孪生模型，可以从风场整体考虑尾流负影响总和最小的涵盖对每个风机的进行控制的偏航控制控制矩阵。能够实现风场维度上尾流影响最小化。

27、相应地，本发明实施例提供的海上风电场尾流转向控制装置、电子设备和计算机可读存储介质，也同样具有上述技术效果。

技术特征：

1.一种海上风电场尾流转向控制方法，其特征在于，所述风电场包括分布为至少两排和至少两列的风机矩阵，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述可识别颗粒为遇水变色颗粒。

8.一种海上风电场尾流转向控制装置，其特征在于，所述风电场包括分布为至少两排和至少两列的风机矩阵，所述装置包括：

9.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括至少一个处理器、以及与所述处理器连接的至少一个存储器，其中，所述处理器用于调用所述存储器中的程序指令，执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的海上风电场尾流转向控制方法。

10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质包括存储的程序，其中，在所述程序运行时控制所述存储介质所在设备执行如权利要求1至权利要求7中任一项所述的海上风电场尾流转向控制方法。

技术总结
本申请实施例提供了一种海上风电场尾流转向控制方法及相关设备，可以解决目前的风电场尾流转向控制中没有基于全局准确考虑尾流效应，导致海上风电场依然存在尾流损失较高的问题。其中，所述风电场包括分布为至少两排和至少两列的风机矩阵，所述方法包括：基于风场机群布置建立场群数字孪生模型，所述场群数字孪生模型包括所述风电场中每个所述风机的点位布置信息和每个所述风机的状态参数信息；根据主风向监测数据和所述场群数字孪生模型生成风机目标控制矩阵，所述风机目标控制矩阵为基于所述主风向监测数据计算出的所述风电场的理论最小尾流负影响对应的控制矩阵；基于所述风机目标控制矩阵和每个所述风机的状态参数信息，确定所述风机目标偏航控制矩阵。

技术研发人员：孙兆恒,于海龙,郭奇,李宁,祁雷
受保护的技术使用者：渤海石油航务建筑工程有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15