/图像-1/带有偏航角和俯仰角的风力涡轮机。信用:阿米尔·雷兹·马穆里、阿卜杜勒·米尔·巴克·霍斯内维斯、埃斯梅尔·拉克齐安；改编自:当风通过涡轮机时，它会产生尾流，降低下游的平均风速。涡轮叶片相对于风速的旋转越快，对下游尾流轮廓的影响就越大。对于风电场，以有效的方式控制上游涡轮机非常重要，这样下游涡轮机就不会受到上游尾流效应的不利影响。在《可再生和可持续能源杂志》上，伊利诺伊大学香槟分校的研究人员表示，通过将风电场系统视为一个耦合网络来设计控制器，可以更有效地提取电力。
作者Lucas Buccafusca说:“如果你把一个风电场想象成一组涡轮机，每个涡轮机都在争夺进入的风力，如果每个涡轮机都很贪婪，并试图最大化自己的功率，那么整个系统就不是最佳的。"我们的工作旨在设计控制涡轮共同工作，从而提高性能."
研究人员应用模型预测控制(MPC)框架来改变风速，并结合尾流控制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有潜在的好处。研究人员的目标是减轻由通过上游涡轮机的风引起的湍流和功率峰值的影响。
“当观察功率提取时，令人惊讶的是，仅仅通过实施尾流控制技术，即使是小型风力涡轮机阵列也能获得如此大的增益，”Buccafusca说。
研究人员发现，考虑下游效应的控制算法会显著提高性能。分配涡轮机控制的方法使用了轴向感应系数和偏航偏差控制，通过尾流转向模拟来验证结果。
研究人员计划探索将类似的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多余能量的本地电池。当电力供应不足时，例如当风速太低而无法满足电网运营商的需求时，电池可以返回能量。
虽然研究人员主要关注风力涡轮机功率跟踪问题，但相同的多目标多目标控制框架可用于各种分布式优化或共识问题。
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