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A Double-Stage Optimization Approach for Wind Farm Layout Optimization
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AI
DOI：10.3390/electronics15122521.png)
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摘要
En 中文
风电场布局优化（WFLO）在减少尾流效应能量损失和增加年发电量（AEP）方面发挥着关键作用。本文提出了一种双阶段优化方法，结合了交错网格优化与基于坐标的局部优化。在第一阶段，通过交错网格优化确定预定义网格边界内的最佳风机位置。在第二阶段，在边界区域内对风机位置进行局部优化，以提高AEP效率，而无需在整个风电场范围内扩展搜索。改进的电荷粒子优化（MECPO）算法被应用于评估五种优化方法，包括两种双阶段和三种单阶段方法。该框架在面积为2000 m×2000 m、包含20台风机的风电场上进行了测试，测试条件包括单方向、均匀多方向和空间变化风况。所提出的双阶段优化方法在不同风况下实现了相当或更高的净AEP，同时显著降低了计算成本。该方法相比基于坐标的方法，可将净AEP提高最多0.36%，尾流损失减少最多6.84%，计算时间缩短最多90%。这些结果证实，所提出的方法在保持相当能量性能的同时显著提高了计算效率。研究结果表明，将交错网格优化与基于坐标的局部优化相结合，能够在解的质量和计算效率之间提供有效的平衡，为WFLO提供了一种实用且可扩展的方法。
Keyword:
wind farm layout optimization
double-stage optimization
MECPO algorithm
wake effect
annual energy production
grid-based approach
coordinate-based approach
期刊
IF:
2.6
论文数:
1.0W
被引数:
4.7W
机构
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