一种考虑尾流控制的风电场布局方法、装置、设备及介质与流程

1.本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种考虑尾流控制的风电场布局方法、装置、设备及介质。


背景技术：

2.在风力发电领域，尾流效应会显著降低风电场的发电量；目前减小尾流效应对风电场发电量影响的方法主要通过在风电场规划设计阶段，采用微观选址方法，对各个风力机的位置进行排布优化，从而减小尾流效应的影响；或者在风电场运行管理阶段，采用尾流控制方法，通过风力机偏航使尾流发生偏转，减小原本处于尾流区风力机受到的尾流影响，进而提升风电场发电量；然而，以上两种方法是在风电场两个不同阶段独立进行的，并未达到最大程度减小尾流效应影响的效果；因此如何进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平成为亟待解决的技术问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供了一种考虑尾流控制的风电场布局方法、装置、设备及介质，以解决如何进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平的问题。
4.第一方面，本发明提供了一种考虑尾流控制的风电场布局方法，包括：获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于风况数据和当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；基于考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标；获取当前风力机偏航角，基于优化后的风力机位置坐标、风况数据和当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角；对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息。
5.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过在对风电场中的风力机位置坐标进行排布优化的过程中加入对风力机偏航角的优化，分别对当前风力机位置坐标进行迭代优化和当前风力机偏航角进行迭代优化，再对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，进行三次迭代完成对风力机位置坐标和风力机偏航角的逐步优化，生成风力机位置坐标和风力机偏航角综合性能更好的目标风电场布局信息，并且将尾流控制方法考虑到风电场布局中，能够进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平。
6.在一种可选的实施方式中，基于考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标，包括：将考虑尾流效应影响的风电场发电量与第一终止条件进行比较，当考虑尾流效应影响的风电场发电量不符合第一终止条件时，则对风电场内风力机的位置坐标进行迭代优化，直至考虑尾流效应影响的风电
场发电量符合第一终止条件，生成优化后的风力机位置坐标。
7.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过设置第一终止条件作为跳出迭代优化的条件，避免一直迭代优化，造成计算量过大，从而兼顾效率和实际应用需求。
8.在一种可选的实施方式中，基于风况数据和当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量，包括：基于当前风力机位置坐标，确定考虑尾流效应影响的风力机入流风速；基于考虑尾流效应影响的风力机入流风速确定考虑尾流效应影响的风力机功率；获取风力机数据，基于考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；风况数据包括来流风速、来流风向、风向区间数量和风速区间数量；风力机数据包括风力机数量、风力机切入风速和风力机切出风速。
9.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过将尾流控制方法考虑到风电场发电量计算中，一方面提升风电场的发电量计算准确度；另一方面考虑尾流效应影响的风电场发电量可以作为确定风电场布局的客观评价指标，提高风电场布局的合理性。
10.在一种可选的实施方式中，基于考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算考虑尾流效应影响的风电场发电量，考虑尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如下：其中，表示考虑尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示考虑尾流效应影响的风力机功率，表示考虑尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。
11.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，考虑尾流效应影响的风电场发电量的计算公式可以直观准确的反映考虑尾流效应影响的风电场发电量的影响因素，以及各物理量之间的相关关系，提高考虑尾流效应影响的风电场发电量作为确定风电场布局评价指标的客观性和可靠性；同时将尾流效应影响考虑到风电场发电量计算中，提高风电场的发电量计算的准确度。
12.在一种可选的实施方式中，基于考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标，还包括：获取自由来流风速，并基于自由来流风速确定不考虑尾流效应影响的风力机功率；基于不考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算不考虑尾流效应影响的风电场发电量；基于考虑尾流效应影响的风电场发电量和不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第一尾流对发电量的影响数值；将第一尾流对发电量的影响数值与第二终止条件进行比较，当第一尾流对发电量的影响数值不符合第二终止条件时，则对风电场内风力机的位置坐标进行迭代优化，直至第一尾流对发电量的影响数值符合第二终止条件，生成优化后的风电场布局信息。
13.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过将第一尾流对发电量的影响数值作为确定风电场布局的客观评价指标，并设置第二终止条件作为跳出迭代优化的条
件，避免一直迭代优化，造成计算量过大，从而兼顾效率和实际应用需求。
14.在一种可选的实施方式中，基于考虑尾流效应影响的风电场发电量和不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第一尾流对发电量的影响数值，第一尾流对发电量的影响数值的计算公式如下：其中，表示第一尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量。
15.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，第一尾流对发电量的影响数值的计算公式可以直观准确的反映第一尾流对发电量的影响数值的影响因素，以及各物理量之间的相关关系，提高第一尾流对发电量的影响数值作为确定风电场布局评价指标的客观性和可靠性。
16.在一种可选的实施方式中，基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角，包括：将考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量与第三终止条件进行比较，当考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量不符合第三终止条件时，则对风电场内风力机偏航角进行迭代优化，直至考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量符合第三终止条件，生成优化后的风力机偏航角。
17.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过设置第三终止条件作为跳出迭代优化的条件，避免一直迭代优化，造成计算量过大，从而兼顾效率和实际应用需求。
18.在一种可选的实施方式中，基于优化后的风力机位置坐标、风况数据和当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，包括：基于优化后的风力机位置坐标和当前风力机偏航角，确定考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速；基于考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速确定考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率；获取风力机数据，基于考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；风况数据包括来流风速、来流风向、风向区间数量和风速区间数量；风力机数据包括风力机数量、风力机切入风速和风力机切出风速。
19.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过将风力机偏航状态下尾流效应影响考虑到风电场发电量计算中，一方面提升风电场的发电量计算准确度；另一方面考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量可以作为确定风电场布局的客观评价指标，提高风电场布局的合理性。
20.在一种可选的实施方式中，基于考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如下：
其中，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示风力机功率，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。
21.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量的计算公式可以直观准确的反映考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量的影响因素，以及各物理量之间的相关关系，提高考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量作为确定风电场布局评价指标的客观性和可靠性；同时将风力机偏航状态下尾流效应影响考虑到风电场发电量计算中，提高风电场的发电量计算的准确度。
22.在一种可选的实施方式中，基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角，还包括：获取自由来流风速，并基于自由来流风速确定不考虑尾流效应影响的风力机功率；基于不考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算不考虑尾流效应影响的风电场发电量；基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量和不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第二尾流对发电量的影响数值；将第二尾流对发电量的影响数值与第四终止条件进行比较，当第二尾流对发电量的影响数值不符合第四终止条件时，则对风电场内风力机偏航角进行迭代优化，直至第二尾流对发电量的影响数值符合第四终止条件，生成优化后的风力机偏航角。
23.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过将第二尾流对发电量的影响数值作为确定风电场布局的客观评价指标，并设置第四终止条件作为跳出迭代优化的条件，避免一直迭代优化，造成计算量过大，从而兼顾效率和实际应用需求。
24.在一种可选的实施方式中，基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量和不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第二尾流对发电量的影响数值，第二尾流对发电量的影响数值的计算公式如下：其中，表示第二尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量。
25.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过第二尾流对发电量的影响数值的计算公式可以直观准确的反映第二尾流对发电量的影响数值的影响因素，以及各物理量之间的相关关系，提高第二尾流对发电量的影响数值作为确定风电场布局评价指标的客观性和可靠性。
26.在一种可选的实施方式中，对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息，包括：对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，直至达到预设迭代次数，生成多个风力机位置坐标和多个风力
机偏航角；选取最大风电场发电量对应的风力机位置坐标和风力机偏航角，将最大风电场发电量对应的风力机位置坐标和风力机偏航角确定目标风电场布局信息；其中，最大风电场发电量为考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量。
27.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过在对风电场中的风力机位置坐标进行排布优化的过程中加入对风力机偏航角的优化，将尾流控制方法考虑到风电场布局中，并进行逐步迭代，能够进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平，以及提高目标风电场布局的合理性。
28.第二方面，本发明提供了一种考虑尾流控制的风电场布局装置，包括：第一计算模块，用于获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于风况数据和当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；第一迭代模块，用于基于考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标；第二计算模块，用于获取当前风力机偏航角，基于优化后的风力机位置坐标、风况数据和当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；第二迭代模块，用于基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角；第一生成模块，用于对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息。
29.第三方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的考虑尾流控制的风电场布局方法。
30.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的考虑尾流控制的风电场布局方法。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
32.图1是根据本发明实施例的考虑尾流控制的风电场布局方法的流程示意图；图2是根据本发明实施例的另一考虑尾流控制的风电场布局方法的流程示意图；图3是根据本发明实施例的又一考虑尾流控制的风电场布局方法的流程示意图；图4是根据本发明实施例的再一考虑尾流控制的风电场布局方法的流程示意图；图5是根据本发明实施例的传统风电场微观选址和尾流控制方法示意图；图6是根据本发明实施例的考虑尾流控制的风电场微观选址方法示意图；图7是根据本发明实施例的考虑尾流控制的风电场布局装置的结构框图；图8是本发明实施例的计算机设备的硬件结构示意图。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例
中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.本说明书提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，可以应用于考虑尾流控制的风电场布局的电子设备；该电子设备可以但不限于包括笔记本、台式电脑、移动终端，移动终端如手机、平板电脑等；当然，本说明书提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，也可以应用于运行在上述电子设备中的应用程序内。
35.尾流效应是指来流流过风力机时，由于风力机会吸收一部分能量用于发电，造成风力机下游一定区域范围内出现风速减小的现象，对应的区域被称为尾流区；风电场内一般会布置多台风力机，因此需要尽量避免风力机处于相邻风力机的尾流区内，进而减小尾流效应对风电场发电量的影响。
36.目前减小尾流效应对风电场发电量影响的方法主要有两种；一种是在风电场规划设计阶段，采用微观选址方法，通过对各个风力机的位置进行排布优化，从而减小尾流效应的影响；另外一种方法是在风电场运行管理阶段，采用尾流控制方法，通过风力机偏航使尾流发生偏转，减小原本处于尾流区风力机受到的尾流影响，进而提升风电场发电量；然而，以上两种方法是在风电场两个不同阶段独立进行的，并未达到最大程度减小尾流效应影响的效果；实际上，风电场微观选址阶段，如果在对风力机位置进行排布优化的过程中加入对风力机偏航角的优化，将尾流控制方法考虑到微观选址方法中，能够进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平。
37.基于以上技术问题，本发明提出一种考虑尾流控制的风电场布局方法，在风电场微观选址阶段，通过在对风力机位置进行排布优化的过程中加入对风力机偏航角的优化，将尾流控制方法考虑到微观选址方法中，能够进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平。
38.根据本发明实施例，提供了一种考虑尾流控制的风电场布局方法实施例，需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
39.在本实施例中提供了一种考虑尾流控制的风电场布局方法，可用于上述的笔记本、台式电脑、移动终端，移动终端如手机、平板电脑等，图1是根据本发明实施例的考虑尾流控制的风电场布局方法的流程图，如图1所示，该流程包括如下步骤：步骤s101，获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于风况数据和当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量。
40.步骤s102，基于考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标。
41.具体地，将考虑尾流效应影响的风电场发电量与第一终止条件进行比较，当考虑尾流效应影响的风电场发电量不符合第一终止条件时，则对风电场内风力机的位置坐标进行迭代优化，直至考虑尾流效应影响的风电场发电量符合第一终止条件，生成优化后的风力机位置坐标。
42.进一步地，第一终止条件可以为当前考虑尾流效应影响的风电场发电量大于前一
次的考虑尾流效应影响的风电场发电量，当风电场的初始发电量为零时，可以从第二次迭代开始进行比较；第一终止条件还可以为迭代次数超过预设次数；通过设置第一终止条件作为跳出迭代优化的条件，避免一直迭代优化，造成计算量过大，从而兼顾效率和实际应用需求。
43.步骤s103，获取当前风力机偏航角，基于优化后的风力机位置坐标、风况数据和当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量。
44.步骤s104，基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角。
45.具体地，将考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量与第三终止条件进行比较，当考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量不符合第三终止条件时，则对风电场内风力机偏航角进行迭代优化，直至考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量符合第三终止条件，生成优化后的风力机偏航角。
46.进一步地，第三终止条件可以为当前考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量大于前一次的考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，还可以为迭代次数超过预设次数；通过设置第三终止条件作为跳出迭代优化的条件，避免一直迭代优化，造成计算量过大，从而兼顾效率和实际应用需求。
47.步骤s105，对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息。
48.具体地，目标风电场布局信息包括风电场中风力机位置坐标的排布和风力机偏航角的调整。
49.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过在对风电场中的风力机位置坐标进行排布优化的过程中加入对风力机偏航角的优化，分别对当前风力机位置坐标进行迭代优化和当前风力机偏航角进行迭代优化，再对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，进行三次迭代完成对风力机位置坐标和风力机偏航角的逐步优化，生成风力机位置坐标和风力机偏航角综合性能更好的目标风电场布局信息，并且将尾流控制方法考虑到风电场布局中，能够进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平。
50.在本实施例中提供了一种考虑尾流控制的风电场布局方法，可用于上述的笔记本、台式电脑、移动终端，移动终端如手机、平板电脑等，图2是根据本发明实施例的考虑尾流控制的风电场布局方法的流程图，如图2所示，该流程包括如下步骤：步骤s201，获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于风况数据和当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量。
51.具体地，上述步骤s201包括：步骤s2011，基于当前风力机位置坐标，确定考虑尾流效应影响的风力机入流风速。
52.步骤s2012，基于考虑尾流效应影响的风力机入流风速确定考虑尾流效应影响的风力机功率。
53.步骤s2013，获取风力机数据，基于考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；风况数据包括来流风速、来流风向、风
向区间数量和风速区间数量；风力机数据包括风力机数量、风力机切入风速和风力机切出风速；通过将尾流控制方法考虑到风电场发电量计算中，一方面提升风电场的发电量计算准确度；另一方面考虑尾流效应影响的风电场发电量可以作为确定风电场布局的客观评价指标，提高风电场布局的合理性。
54.具体地，考虑尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如公式（1）所示：（1）其中，表示考虑尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示考虑尾流效应影响的风力机功率，表示考虑尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速；考虑尾流效应影响的风电场发电量的计算公式可以直观准确的反映考虑尾流效应影响的风电场发电量的影响因素，以及各物理量之间的相关关系，提高考虑尾流效应影响的风电场发电量作为确定风电场布局评价指标的客观性和可靠性；同时将尾流效应影响考虑到风电场发电量计算中，提高风电场的发电量计算的准确度。
55.步骤s202，基于所述考虑尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标。
56.具体地，上述步骤s202包括：s2021，获取自由来流风速，并基于自由来流风速确定不考虑尾流效应影响的风力机功率；s2022，基于不考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算不考虑尾流效应影响的风电场发电量；不考虑尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如公式（2）所示：（2）其中，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示不考虑尾流效应影响的风力机功率，表示自由来流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。
57.s2023，基于考虑尾流效应影响的风电场发电量和不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第一尾流对发电量的影响数值；第一尾流对发电量的影响数值的计算公式如公式（3）如下：（3）其中，表示第一尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场
的发电量；s2024，将第一尾流对发电量的影响数值与第二终止条件进行比较，当第一尾流对发电量的影响数值不符合第二终止条件时，则对风电场内风力机的位置坐标进行迭代优化，直至第一尾流对发电量的影响数值符合第二终止条件，生成优化后的风电场布局信息。
58.具体地，第二终止条件可以为当前第一尾流对发电量的影响数值小于前一次的第一尾流对发电量的影响数值，当风电场的初始第一尾流对发电量的影响数值为零时，可以从第二次迭代开始进行比较；第二终止条件还可以为迭代次数超过预设次数。
59.s203，获取当前风力机偏航角，基于所述优化后的风力机位置坐标、所述风况数据和所述当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；详细请参见图1所示实施例的步骤s103，在此不再赘述。
60.s204，基于所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角；详细请参见图1所示实施例的步骤s104，在此不再赘述。
61.s205，对所述优化后的风力机位置坐标和所述优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息；详细请参见图1所示实施例的步骤s104，在此不再赘述。
62.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过第一尾流对发电量的影响数值的计算公式可以直观准确的反映第一尾流对发电量的影响数值的影响因素，以及各物理量之间的相关关系，提高第一尾流对发电量的影响数值作为确定风电场布局评价指标的客观性和可靠性；同时通过将第一尾流对发电量的影响数值作为确定风电场布局的客观评价指标，并设置第二终止条件作为跳出迭代优化的条件，避免一直迭代优化，造成计算量过大，从而兼顾效率和实际应用需求。
63.在本实施例中提供了一种考虑尾流控制的风电场布局方法，可用于上述的笔记本、台式电脑、移动终端，移动终端如手机、平板电脑等，图3是根据本发明实施例的考虑尾流控制的风电场布局方法的流程图，如图3所示，该流程包括如下步骤：步骤s301，获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于风况数据和当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；详细请参见图1所示实施例的步骤s101，在此不再赘述。
64.步骤s302，基于考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标；详细请参见图1所示实施例的步骤s102，在此不再赘述。
65.步骤s303，获取当前风力机偏航角，基于优化后的风力机位置坐标、风况数据和当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量。
66.具体地，上述步骤s303包括：步骤s3031，基于优化后的风力机位置坐标和当前风力机偏航角，确定考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速。
67.步骤s3032，基于考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速确定考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率。
68.步骤s3033，获取风力机数据，基于考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；
风况数据包括来流风速、来流风向、风向区间数量和风速区间数量；风力机数据包括风力机数量、风力机切入风速和风力机切出风速。
69.具体地，考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如公式（4）如下：（4）其中，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示风力机功率，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速；考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量的计算公式可以直观准确的反映考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量的影响因素，以及各物理量之间的相关关系，提高考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量作为确定风电场布局评价指标的客观性和可靠性；同时将风力机偏航状态下尾流效应影响考虑到风电场发电量计算中，提高风电场的发电量计算的准确度。
70.步骤s304，基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角。
71.具体地，上述步骤s304包括：步骤s3041，获取自由来流风速，并基于自由来流风速确定不考虑尾流效应影响的风力机功率；步骤s3042，基于不考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算不考虑尾流效应影响的风电场发电量；步骤s3043，基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量和不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第二尾流对发电量的影响数值；第二尾流对发电量的影响数值的计算公式如公式（5）如下：（5）其中，表示第二尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量；通过第二尾流对发电量的影响数值的计算公式可以直观准确的反映第二尾流对发电量的影响数值的影响因素，以及各物理量之间的相关关系，提高第二尾流对发电量的影响数值作为确定风电场布局评价指标的客观性和可靠性。
72.步骤s3044，将第二尾流对发电量的影响数值与第四终止条件进行比较，当第二尾流对发电量的影响数值不符合第四终止条件时，则对风电场内风力机偏航角进行迭代优化，直至第二尾流对发电量的影响数值符合第四终止条件，生成优化后的风力机偏航角。
73.具体地，第四终止条件可以为当前第二尾流对发电量的影响数值小于前一次的第二尾流对发电量的影响数值，或者第二尾流对发电量的影响数值小于第一尾流对发电量的影响数值，还可以为迭代次数超过预设次数。
74.步骤s305，对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息；详细请参见图1所示实施例的步骤s105，在此不再赘述。
75.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过将风力机偏航状态下尾流效应影响考虑到风电场发电量计算中，一方面提升风电场的发电量计算准确度；另一方面考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量可以作为确定风电场布局的客观评价指标，提高风电场布局的合理性；同时通过将第二尾流对发电量的影响数值作为确定风电场布局的客观评价指标，并设置第四终止条件作为跳出迭代优化的条件，避免一直迭代优化，造成计算量过大，从而兼顾效率和实际应用需求。
76.在本实施例中提供了一种考虑尾流控制的风电场布局方法，可用于上述的笔记本、台式电脑、移动终端，移动终端如手机、平板电脑等，图4是根据本发明实施例的考虑尾流控制的风电场布局方法的流程图，如图4所示，该流程包括如下步骤：步骤s401，获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于风况数据和当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；详细请参见图1所示实施例的步骤s101，在此不再赘述。
77.步骤s402，基于考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标；详细请参见图1所示实施例的步骤s102，在此不再赘述。
78.步骤s403，获取当前风力机偏航角，基于优化后的风力机位置坐标、风况数据和当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；详细请参见图1所示实施例的步骤s103，在此不再赘述。
79.步骤s404，基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角；详细请参见图1所示实施例的步骤s104，在此不再赘述。
80.步骤s405，对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息。
81.具体地，上述步骤s405包括：步骤s4051，对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，直至达到预设迭代次数，生成多个风力机位置坐标和多个风力机偏航角。
82.步骤s4052，选取最大风电场发电量对应的风力机位置坐标和风力机偏航角，将最大风电场发电量对应的风力机位置坐标和风力机偏航角确定目标风电场布局信息；其中，最大风电场发电量为考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量。
83.本实施例提供的考虑尾流控制的风电场布局方法，通过在对风电场中的风力机位置坐标进行排布优化的过程中加入对风力机偏航角的优化，将尾流控制方法考虑到风电场布局中，并进行逐步迭代，能够进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平，以及提高目标风电场布局的合理性。
84.下面通过一个具体的实施例来说明一种考虑尾流控制的风电场布局方法。
85.实施例1：步骤1、风机选型确定风电场内拟布放的风力机数量、风力机的参数信息；风力机参数包括风力机
叶轮直径、轮毂高度、功率曲线和推力系数曲线。
86.步骤2、确定风电场内风力机的位置坐标根据风力机排布策略，确定风电场内风力机的位置坐标；风力机排布策略需考虑相邻风机之间的间距、限制性用地、线缆布局、交通条件等因素。
87.步骤3、计算当前布局下风电场的发电量和尾流影响根据确定的风力机位置坐标，建立风电场发电量计算模型，计算当前布局下风电场的发电量，其中为第次迭代过程中计算的发电量；发电量模型中需重点考虑尾流效应对风电场发电量的影响，发电量用下式计算：（1）其中，表示考虑尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示考虑尾流效应影响的风力机功率，表示考虑尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。
88.尾流对发电量的影响可用下式表示：（3）其中，表示第一尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量。
89.（2）其中，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示不考虑尾流效应影响的风力机功率，表示自由来流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。
90.步骤4、第一次迭代判断进行第一次迭代判断，满足第一终止条件后可跳出迭代，进行步骤5，否则调用优化策略1对风力机的位置进行优化，重复步骤2至步骤4。第一终止条件为，或者迭代次数超过m1次，其中风电场的初始发电量，m1取值越大，优化效果越好，但计算量越大，需要根据实际情况选取。
91.具体为：（1）时，不满足第一终止条件，调用优化策略1，对风力机位置（x，y）进行优化，重复步骤2至步骤4。
92.（2），满足第一终止条件，通过第一次迭代判断，输出风电场布局信息，进行步骤5。
93.（3）迭代次数超过m1次时，即使，也满足第一终止条件，通过第一次迭代判断，输出风电场布局信息，进行步骤5。
94.步骤5、调整风力机偏航角步骤4输出的风电场布局中，各个风力机的偏航角均为0度；调整各个风力机的偏航角，使风力机的尾流发生偏转，通过减少尾流效应对下游风力机发电量的影响，提高风电场的发电量。
95.步骤6、计算当前偏航角下风电场发电量和尾流影响，若发电量增加则更新风力机偏航角根据风电场布局信息和风力机的偏航角信息，建立风电场发电量计算模型，计算当前布局和偏航角下风电场发电量，其中为第次迭代过程中计算的发电量；发电量模型中的尾流计算模块需考虑风机偏航对尾流效应的影响，发电量用下式计算：（4）其中，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示风力机功率，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。
96.尾流对发电量的影响可用下式表示：（5）其中，表示第二尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量。
97.由于对风力机偏航角进行了优化，尾流影响减小，因此。
98.发电量计算完成后，如果，则不更新风力机偏航角，进行步骤7；如果，则更新风力机偏航角后进行步骤7。
99.步骤7、第二次迭代判断进行第二次迭代判断，满足第二终止条件后可跳出迭代，进行步骤8，否则调用优化策略2对风力机的偏航角进行优化，重复步骤5至步骤7。
100.第二终止条件为，迭代次数超过m2次，其中m2取值越大，优化效果越好，但计算量越大，需要根据实际情况选取。
101.步骤8、输出优化后的风电场布局和风力机偏航角输出优化后的风电场的布局和风力机偏航角，确定每台风力机的具体位置坐标和
偏航角。
102.步骤9、第三次迭代判断进行第三次迭代判断，满足第三终止条件后可跳出迭代，进行步骤10，否则调用优化策略3对风力机的位置进行优化，重复步骤2至步骤9。
103.第三终止条件为，迭代次数超过m3次，其中m3取值越大，优化效果越好，但计算量越大，需要根据实际情况选取。
104.步骤10、输出风电场最终布局和风力机偏航角输出风电场最终布局和风力机偏航角,确定每台风力机最终的位置坐标和偏航角。
105.优化策略1和优化策略3对风力机位置进行优化；优化策略2对风力机偏航角进行优化；具体优化策略可采用智能优化算法（如遗传算法、粒子群算法等）来选择优化方案，或者通过建立备选方案库，从备选方案库中来选择优化方案。
106.实施例2：某风电场风机选型阶段确定12台风机，采用技术手段降低尾流效应对风电场发电量的影响。
107.如图5所示，按照传统方法，在风电场规划设计阶段，采用微观选址方法减少尾流影响，初始布局下风电场尾流影响为18%，对风力机位置进行排布优化后，某一中间布局下的尾流影响为12%，继续对风力机位置进行优化后得到的最终布局的尾流影响为11%。然后在风电场运行管理阶段，通过在风电场最终布局方案的基础上采用尾流控制技术，对风力机偏航角进行优化，将尾流影响降低到10.5%。
108.如图6所示，按照本发明提出的方法，在风电场规划设计阶段，在微观选址过程中考虑尾流控制对风电场发电量的影响，初始布局下风电场尾流影响为18%，对风力机的位置和偏航角依次进行优化，某一优化方案中，该中间布局下的尾流影响为12%（与传统方法的中间布局相对应），在该布局基础上对风力机偏航角进行优化后得到风力机尾流影响为10%。该方案得到的尾流影响已为最优（与传统方法相对应的虚设布局信息的尾流影响均大于10%），因此该布局和风力机偏航角即作为最终布局和相应的尾流控制实施方案。
109.在本实施例中还提供了一种考虑尾流控制的风电场布局装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
110.本实施例提供一种考虑尾流控制的风电场布局装置，如图7所示，包括：第一计算模块701，用于获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于风况数据和当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；第一迭代模块702，用于基于考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标；第二计算模块703，用于获取当前风力机偏航角，基于优化后的风力机位置坐标、风况数据和当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；第二迭代模块704，用于基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，
对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角；第一生成模块705，用于对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息。
111.在一些可选的实施方式中，第一迭代模块702包括：第一迭代子模块，用于将考虑尾流效应影响的风电场发电量与第一终止条件进行比较，当考虑尾流效应影响的风电场发电量不符合第一终止条件时，则对风电场内风力机的位置坐标进行迭代优化，直至考虑尾流效应影响的风电场发电量符合第一终止条件，生成优化后的风力机位置坐标。
112.在一些可选的实施方式中，第一计算模块701包括：第一确定子模块，用于基于当前风力机位置坐标，确定考虑尾流效应影响的风力机入流风速；第二确定子模块，用于基于考虑尾流效应影响的风力机入流风速确定考虑尾流效应影响的风力机功率；第一计算子模块，用于获取风力机数据，基于考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；风况数据包括来流风速、来流风向、风向区间数量和风速区间数量；风力机数据包括风力机数量、风力机切入风速和风力机切出风速。
113.在一些可选的实施方式中，第一计算子模块中包括考虑尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如下：（1）其中，表示考虑尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示考虑尾流效应影响的风力机功率，表示考虑尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。
114.在一些可选的实施方式中，第一迭代模块702还包括：第三确定子模块，用于获取自由来流风速，并基于自由来流风速确定不考虑尾流效应影响的风力机功率；第二计算子模块，用于基于不考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算不考虑尾流效应影响的风电场发电量；第三计算子模块，用于基于考虑尾流效应影响的风电场发电量和不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第一尾流对发电量的影响数值；第二迭代子模块，用于将第一尾流对发电量的影响数值与第二终止条件进行比较，当第一尾流对发电量的影响数值不符合第二终止条件时，则对风电场内风力机的位置坐标进行迭代优化，直至第一尾流对发电量的影响数值符合第二终止条件，生成优化后的风电场布局信息。
115.在一些可选的实施方式中，第三计算子模块中包括：第一尾流对发电量的影响数
值的计算公式如下：（3）其中，表示第一尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量。
116.在一些可选的实施方式中，第二迭代模块704包括：第三迭代子模块，用于将考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量与第三终止条件进行比较，当考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量不符合第三终止条件时，则对风电场内风力机偏航角进行迭代优化，直至考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量符合第三终止条件，生成优化后的风力机偏航角。
117.在一些可选的实施方式中，第二计算模块703包括：第四确定子模块，用于基于优化后的风力机位置坐标和当前风力机偏航角，确定考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速；第五确定子模块，用于基于考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速确定考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率；第四计算子模块，用于获取风力机数据，基于考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；风况数据包括来流风速、来流风向、风向区间数量和风速区间数量；风力机数据包括风力机数量、风力机切入风速和风力机切出风速。
118.在一些可选的实施方式中，第四计算子模块中包括：考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如下：（4）其中，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示风力机功率，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。
119.在一些可选的实施方式中，第二迭代模块704还包括：第三确定子模块，用于获取自由来流风速，并基于自由来流风速确定不考虑尾流效应影响的风力机功率；第二计算子模块，用于基于不考虑尾流效应影响的风力机功率、风况数据和风力机数据计算不考虑尾流效应影响的风电场发电量；第五计算子模块，用于基于考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量和不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第二尾流对发电量的影响数值；第四迭代子模块，用于将第二尾流对发电量的影响数值与第四终止条件进行比较，当第二尾流对发电量的影响数值不符合第四终止条件时，则对风电场内风力机偏航角进行迭代优化，直至第二尾流对发电量的影响数值符合第四终止条件，生成优化后的风力
机偏航角。
120.在一些可选的实施方式中，第五计算子模块中包括：第二尾流对发电量的影响数值的计算公式如下：（5）其中，表示第二尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量。
121.在一些可选的实施方式中，第一生成模块705包括：第五迭代子模块，用于对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，直至达到预设迭代次数，生成多个风力机位置坐标和多个风力机偏航角；第六确定子模块，用于选取最大风电场发电量对应的风力机位置坐标和风力机偏航角，将最大风电场发电量对应的风力机位置坐标和风力机偏航角确定目标风电场布局信息；其中，最大风电场发电量为考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量。
122.上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
123.本实施例中的考虑尾流控制的风电场布局装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指asic（application specific integrated circuit，专用集成电路）电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
124.本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图7所示的考虑尾流控制的风电场布局装置。
125.请参阅图8，图8是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图8所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示gui的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图8中以一个处理器10为例。
126.处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。
127.其中，存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
128.存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储
器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
129.存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
130.该计算机设备还包括输入装置30和输出装置40。处理器10、存储器20、输入装置30和输出装置40可以通过总线或者其他方式连接，图8中以通过总线连接为例。
131.输入装置30可接收输入的数字或字符信息，以及产生与该计算机设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，例如触摸屏、小键盘、鼠标、轨迹板、触摸板、指示杆、一个或者多个鼠标按钮、轨迹球、操纵杆等。输出装置40可以包括显示设备、辅助照明装置（例如，led）和触觉反馈装置（例如，振动电机）等。上述显示设备包括但不限于液晶显示器，发光二极管，显示器和等离子体显示器。在一些可选的实施方式中，显示设备可以是触摸屏。
132.本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。
133.虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

技术特征：
1.一种考虑尾流控制的风电场布局方法，其特征在于，所述方法包括：获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于所述风况数据和所述当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；基于所述考虑尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标；获取当前风力机偏航角，基于所述优化后的风力机位置坐标、所述风况数据和所述当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；基于所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角；对所述优化后的风力机位置坐标和所述优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述考虑尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标，包括：将所述考虑尾流效应影响的风电场发电量与第一终止条件进行比较，当所述考虑尾流效应影响的风电场发电量不符合所述第一终止条件时，则对所述风电场内风力机的位置坐标进行迭代优化，直至所述考虑尾流效应影响的风电场发电量符合所述第一终止条件，生成优化后的风力机位置坐标。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述风况数据和所述当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量，包括：基于所述当前风力机位置坐标，确定考虑尾流效应影响的风力机入流风速；基于所述考虑尾流效应影响的风力机入流风速确定考虑尾流效应影响的风力机功率；获取风力机数据，基于所述考虑尾流效应影响的风力机功率、所述风况数据和所述风力机数据计算所述考虑尾流效应影响的风电场发电量；所述风况数据包括来流风速、来流风向、风向区间数量和风速区间数量；所述风力机数据包括风力机数量、风力机切入风速和风力机切出风速。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基于所述考虑尾流效应影响的风力机功率、所述风况数据和所述风力机数据计算所述考虑尾流效应影响的风电场发电量，所述考虑尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如下：其中，表示考虑尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示考虑尾流效应影响的风力机功率，表示考虑尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于所述考虑尾流效应影响的风电场
发电量，对所述当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标，还包括：获取自由来流风速，并基于所述自由来流风速确定不考虑尾流效应影响的风力机功率；基于所述不考虑尾流效应影响的风力机功率、所述风况数据和所述风力机数据计算不考虑尾流效应影响的风电场发电量；基于所述考虑尾流效应影响的风电场发电量和所述不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第一尾流对发电量的影响数值；将所述第一尾流对发电量的影响数值与第二终止条件进行比较，当所述第一尾流对发电量的影响数值不符合所述第二终止条件时，则对所述风电场内风力机的位置坐标进行迭代优化，直至所述第一尾流对发电量的影响数值符合所述第二终止条件，生成所述优化后的风电场布局信息。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述基于所述考虑尾流效应影响的风电场发电量和所述不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第一尾流对发电量的影响数值，所述第一尾流对发电量的影响数值的计算公式如下：其中，表示第一尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角，包括：将所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量与第三终止条件进行比较，当所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量不符合所述第三终止条件时，则对所述风电场内风力机偏航角进行迭代优化，直至所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量符合所述第三终止条件，生成优化后的风力机偏航角。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述优化后的风力机位置坐标、所述风况数据和所述当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，包括：基于所述优化后的风力机位置坐标和所述当前风力机偏航角，确定考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速；基于所述考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速确定考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率；获取风力机数据，基于所述考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机功率、所述风况数据和所述风力机数据计算所述考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；所述风况数据包括来流风速、来流风向、风向区间数量和风速区间数量；所述风力机数据包括风力机数量、风力机切入风速和风力机切出风速。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述基于所述考虑风力机偏航状态下尾流
效应影响的风力机功率、所述风况数据和所述风力机数据计算所述考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，所述考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量的计算公式如下：其中，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，表示第次迭代，表示一年的小时数，表示风力机数量，表示风力机代号，表示风向区间数量，表示来流风向，表示风速区间数量，表示来流风速，表示来流风速风向的概率分布，表示风力机功率，表示考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风力机入流风速，和分别表示风力机切入风速和风力机切出风速。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述基于所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角，还包括：获取自由来流风速，并基于所述自由来流风速确定不考虑尾流效应影响的风力机功率；基于所述不考虑尾流效应影响的风力机功率、所述风况数据和所述风力机数据计算不考虑尾流效应影响的风电场发电量；基于所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量和所述不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第二尾流对发电量的影响数值；将所述第二尾流对发电量的影响数值与第四终止条件进行比较，当所述第二尾流对发电量的影响数值不符合所述第四终止条件时，则对所述风电场内风力机偏航角进行迭代优化，直至所述第二尾流对发电量的影响数值符合所述第四终止条件，生成所述优化后的风力机偏航角。11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述基于所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量和所述不考虑尾流效应影响的风电场发电量，计算第二尾流对发电量的影响数值，所述第二尾流对发电量的影响数值的计算公式如下：其中，表示第二尾流对发电量的影响数值，表示不考虑尾流效应的风电场的发电量。12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述优化后的风力机位置坐标和所述优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息，包括：对所述优化后的风力机位置坐标和所述优化后的风力机偏航角进行迭代优化，直至达到预设迭代次数，生成多个风力机位置坐标和多个风力机偏航角；选取最大风电场发电量对应的风力机位置坐标和风力机偏航角，将所述最大风电场发电量对应的风力机位置坐标和风力机偏航角确定所述目标风电场布局信息；其中，所述最
大风电场发电量为考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量。13.一种考虑尾流控制的风电场布局装置，其特征在于，所述装置包括：第一计算模块，用于获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，基于所述风况数据和所述当前风力机位置坐标计算考虑尾流效应影响的风电场发电量；第一迭代模块，用于基于所述考虑尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标；第二计算模块，用于获取当前风力机偏航角，基于所述优化后的风力机位置坐标、所述风况数据和所述当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量；第二迭代模块，用于基于所述考虑风机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对所述当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角；第一生成模块，用于对所述优化后的风力机位置坐标和所述优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息。14.一种计算机设备，其特征在于，包括：存储器和处理器，所述存储器和所述处理器之间互相通信连接，所述存储器中存储有计算机指令，所述处理器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1至12中任一项所述的考虑尾流控制的风电场布局方法。15.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质上存储有计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至12中任一项所述的考虑尾流控制的风电场布局方法。

技术总结
本发明涉及风力发电技术领域，公开了一种考虑尾流控制的风电场布局方法、装置、设备及介质，该方法包括获取目标风电场内的风况数据和当前风力机位置坐标，计算考虑尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机位置坐标进行迭代优化，生成优化后的风力机位置坐标；基于优化后的风力机位置坐标、风况数据和当前风力机偏航角计算考虑风力机偏航状态下尾流效应影响的风电场发电量，对当前风力机偏航角进行迭代优化，生成优化后的风力机偏航角；对优化后的风力机位置坐标和优化后的风力机偏航角进行迭代优化，生成目标风电场布局信息；本发明能够进一步减小尾流效应对风电场发电量的影响，提升风电场的发电水平。提升风电场的发电水平。提升风电场的发电水平。


技术研发人员：张子良 文仁强 杜梦蛟 贾天下 张皓 陈圣哲 王浩
受保护的技术使用者：中国长江三峡集团有限公司
技术研发日：2023.08.11
技术公布日：2023/9/13