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题名基于尾流加速估计与强化学习的风机偏航优化方法
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作者
陈玥
刘洋
陆秋瑜
谢平平
丁俐夫
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机构
广东电网有限公司调度控制中心
清华大学电机工程与应用电子技术系
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出处
《可再生能源》
北大核心
2025年第4期484-490,共7页
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基金
南方电网公司科技项目资助[项目编号:036000KK52222044(GDKJXM20222430)]。
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文摘
随着新能源发电扩容及海上风电的兴起,风电场控制愈发关键。文章聚焦尾流效应模型优化与风电场智能化控制,通过改进Gaussian FLORIDyn模型的尾流估算,借助区域剪枝加速算法,在确保精确度的前提下提升仿真速度。此外,文章提出了一种图卷积网络代理模型引导的多智能体强化学习算法,该模型依据风场尾流关联构建,深刻理解风机间复杂动力学,增强功率预测能力。多智能体强化学习算法利用分区奖励共享机制,提高了寻优效率。在仿真测试中,评估了剪枝操作对性能提升的效果,并对生成的尾流控制策略进行了验证。结果证明,通过对尾流效应的精细建模和主动尾流控制策略的创新设计,为解决风电场控制问题提供了有价值的理论和技术支持。
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关键词
偏航优化
尾流估计
高斯FLORIDyn
多智能体强化学习
高性能仿真
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Keywords
yaw optimization
wake estimation
gaussian FLORIDyn
multi-agent reinforcement learning
high-performance simulation
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分类号
TK81
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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题名计及尾流的风电场智能等效建模及偏航优化控制
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作者
蔡玮
胡阳
刘吉臻
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机构
华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室
华北电力大学控制与计算机工程学院
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出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第7期1051-1059,共9页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2023YQ002)。
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文摘
大型风电场中存在的尾流干扰会降低风电场整体输出功率,因此需要对风电场建立等效模型,并通过优化尾流分布来提升风电场整体功率输出能力。在所提出的新型风电场偏航优化框架中,提出了一种利用参数监督学习和正则化技术改进的径向基函数神经网络算法,并建立了面向多自由度偏航控制的风电场功率转换智能等效模型。在该模型的基础上,定义了以风电机组偏航角为决策变量的场级最大输出功率优化问题,提出了一种改进的精英多种群遗传算法并进行优化求解,得到各机组偏航角优化值以减少机组间尾流干扰。利用实际风电场布局和风况数据进行了仿真测试。结果表明:所建立的风电场功率转换智能等效模型与其实际特性吻合良好,在特定风况下,偏航优化控制使得风电场总功率提升718.79 kW;连续风况下,所提优化控制方法在不同风况下均有明显的优化效果,风电场总功率平均提升1208 kW,验证了所提出的新型风电场偏航优化框架在提升风电场整体输出功率上的优越性。
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关键词
风电场
尾流效应
径向基函数
神经网络
偏航角优化
多种群遗传算法
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Keywords
wind farm
wake effect
radial basis function
neural network
yaw angle optimization
multiple population genetic algorithm
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分类号
TK89
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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题名基于尾流判定的风电场偏航角分群优化控制
被引量：2
- 3
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作者
蔡玮
胡阳
刘吉臻
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机构
华北电力大学新能源电力系统全国重点实验室
华北电力大学控制与计算机工程学院
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出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期1234-1243,共10页
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基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2023YQ002)。
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文摘
为了优化风电场整体的功率输出和疲劳载荷,提出分群优化方法。建立风机尾流干扰的神经网络判定模型,以风机的相对坐标和来流风速作为特征值来判断风机之间是否存在尾流干扰;引入连通分量分解算法,将风电场划分为多个互相无尾流干扰的气动解耦机群;采用改进的自适应评估粒子群算法,以提升功率和抑制载荷为目标对所有机群进行并行优化。结果表明:与贪婪算法和整体优化方法相比,所提分群优化方法在功率提升和载荷抑制方面的效果均较好,且其稳定性更好。
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关键词
海上风电场
疲劳载荷
有功功率
偏航角优化
多目标优化
自适应评估粒子群算法
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Keywords
offshore wind farm
fatigue load
active power
yaw angle optimization
multi-objective optimization
self-adaptive estimation particle swarm algorithm
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分类号
TM614
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名基于超短时风况预测的偏航控制策略优化
- 4
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作者
卢少雄
刘颖明
王晓东
孙明顺
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机构
沈阳工业大学电气工程学院
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出处
《可再生能源》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期1627-1634,共8页
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基金
辽宁省揭榜挂帅科技攻关专项(2021JH1/10400009)。
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文摘
为解决风电机组偏航控制参数统一设定与偏航对风动作启动滞后的问题,文章提出了一种基于风向波动特征评估与多目标粒子群算法的偏航控制参数优化方法。以一段时间内机组的发电量与偏航控制下机舱转过角度为优化目标,对不同风速区间下的偏航控制参数进行优化。基于VMD-EEMD-LSTM-LSSVM风况预测模型的偏航控制策略优化方法,通过对一段时间内平均风速的预测,提前设定优化后的偏航控制参数,通过风向的预测,判断并控制偏航对风动作是否提前启动。算例分析结果表明,该策略可以有效地提高风电机组的发电量,减少偏航控制下的机舱转过角度,有利于提高风电场的经济效益。
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关键词
风电机组
风向波动特征评估
多目标粒子群
风向与风速预测
偏航控制参数优化
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Keywords
wind turbine
wind direction fluctuation characteristic assessment
multiobjective particle swarm
wind direction and speed prediction
yaw control parameter optimization
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分类号
TK81
[动力工程及工程热物理—流体机械及工程]
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题名数据驱动的风电机组偏航参数适应性优化
被引量：7
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作者
刘颖明
陈亮
王晓东
谢洪放
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机构
沈阳工业大学电气工程学院
沈阳工程学院电力学院
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出处
《太阳能学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第8期366-372,共7页
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基金
辽宁省“兴辽英才计划”(XLYC1802041)
辽宁省中央引导地方科技发展资金计划(2021JH6/10500166)。
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文摘
为了增强风电机组偏航系统自适应水平,提升风能利用率,提出一种基于K近邻聚类(KNN)算法风电机组偏航控制参数优化方法。为准确描述风向变化,建立改进Weibull概率分布建立风向评估模型,即以风向波动的幅值(A)和波动持续时间(T)作为风况的数据标签来描述风向。对比风电机组不同偏航参数下的运行数据确定聚类中心(已知风况下的最佳偏航参数),通过基于KNN算法的风电机组偏航控制参数优化模型,得到不同风况下风电机组最佳的偏航参数。通过对风电机组运行数据进行算例分析表明,该方法高风速时可提升风电机组发电效率,并在低风速时减少偏航启动次数。
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关键词
风电机组
KNN算法
WEIBULL分布
偏航参数优化
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Keywords
wind turbines
k-nearest neighbors
Weibull distribution
yaw parameter optimization
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分类号
TM614
[电气工程—电力系统及自动化]
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题名基于综合经济效益目标的风电机组偏航控制策略研究
被引量：12
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作者
陈思
郭鹏
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机构
华北电力大学控制与计算机工程学院
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出处
《动力工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第4期286-292,共7页
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基金
国家自然科学基金资助项目(51677067)
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文摘
基于偏航系统发电量仿真计算和偏航轴承疲劳寿命量化分析,建立了一种偏航系统重启对风控制模型。该模型以风电场寿命周期综合经济效益为目标,以控制偏航系统启停为策略,能够合理地平衡发电量与偏航次数之间的关系。为寻求最优控制策略,采用粒子群-遗传混合优化算法(PSO-GA)对该控制模型进行优化。结果表明:该偏航系统重启对风控制模型可以达到预期的优化目标,对风电场综合经济效益的提高具有指导意义。
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关键词
风电机组
偏航优化
重启对风控制策略
疲劳寿命
PSO-GA
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Keywords
wind turbine
yaw optimization
reboot tracing wind strategy
fatigue life
PSO-GA
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分类号
TM315
[电气工程—电机]
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