转向风力涡轮机创造更大的能源潜力

2021-07-09 16:14:45
导读 当风通过涡轮机时,它会产生尾流,从而降低下游的平均风速。涡轮叶片相对于风速旋转得越快,对下游尾流剖面的影响就越大。对于风电场,以有

当风通过涡轮机时,它会产生尾流,从而降低下游的平均风速。涡轮叶片相对于风速旋转得越快,对下游尾流剖面的影响就越大。

对于风电场,以有效的方式控制上游涡轮机很重要,这样下游涡轮机就不会受到上游尾流效应的不利影响。在《可再生与可持续能源杂志》上,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的研究人员表明,通过将风电场系统视为耦合网络来设计控制器,可以更有效地提取电力。

“如果您将风电场视为一组涡轮机,每个涡轮机都在争夺传入的风,如果每个涡轮机都贪婪并试图最大化自己的功率,那么整个系统就不是最理想的,”作者 Lucas Buccafusca 说。“我们的工作旨在设计让涡轮机协同工作的控制装置,从而提高性能。”

研究人员将模型预测控制 (MPC) 框架应用于不同的风速,并结合尾流转向技术来证明将这些方法结合到未来的风力涡轮机控制算法中可能会带来潜在好处。研究人员旨在减轻风通过上游涡轮机引起的湍流和功率尖峰的影响。

“在观察功率提取时,仅仅通过实施尾流转向技术,即使是小型风力涡轮机阵列也能获得如此大的收益,”Buccafusca 说。

研究人员发现,使用考虑下游效应的控制算法可以显着提高性能。分配涡轮机控制的方法使用轴向感应系数和偏航失准控制,这些控制通过尾流转向仿真显示以验证结果。

研究人员计划探索将类似方法应用于分布式风力涡轮机能源问题,其中每个涡轮机都有一个基于提供的过剩能量的本地电池。电池可以在供应不足时返回能量,例如当风速太低而无法满足电网运营商的需求时。

虽然研究人员主要关注风力 涡轮机功率跟踪问题,但相同的多目标 MPC 框架可用于各种分布式优化或共识问题。

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。