中山大学钱国伟获国家专利权
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龙图腾网获悉中山大学申请的专利一种基于菱形约束的风电机组布局优化方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119558199B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-05发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411780978.4,技术领域涉及:G06F30/27;该发明授权一种基于菱形约束的风电机组布局优化方法是由钱国伟;余国生;陈浩东;李梦杰;柳文旭;宋云鹏;陈祥艳;吴松熊设计研发完成,并于2024-12-05向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于菱形约束的风电机组布局优化方法在说明书摘要公布了:本申请公开了一种基于菱形约束的风电机组布局优化方法,使用更高精度的尾流解析模型——Ishihara‑Qian尾流模型来评估风电场的发电量,该模型可高效且准确地预测风机尾流区的风速亏损和附加湍流强度,同时本申请采用菱形约束策略表示风机间距约束,从而构建目标函数的约束,对于有主导风险的风电场,菱形约束可以充分利用风电场的内部空间,在保持安全和维护便利性的同时提升能源产出效率。
本发明授权一种基于菱形约束的风电机组布局优化方法在权利要求书中公布了:1.一种基于菱形约束的风电机组布局优化方法,其特征在于,包括: 获取目标风电场信息; 利用Ishihara-Qian尾流模型基于目标风电场信息描述风电场的总发电量; 确定目标风电场的边界,构建目标风电场的边界约束,使得在目标风电场内求解的风机位置均位于目标风电场的边界内; 以单台风机为菱形中心,并令每个菱形的长对角线平行于目标风电场的主风向,且每台风机对应的菱形全等,构建目标风电场的风机间距约束,使得布局方案的解在每个菱形内部有且只有一台风机; 所述风机间距约束的构建过程包括: 对菱形的长对角线和短对角线分别定义主方向因子和次方向因子,主方向因子和次方向因子根据菱形的几何参数计算; 利用主方向因子和次方向因子计算风机在菱形对角线方向上的投影距离,以每个风机的投影距离作为风机间距约束的约束表达,具体为:假设一菱形中心目标为,目标风电场内任意一点的坐标表示为,主方向因子和次方向因子分别表示如下: ; , 其中,表示菱形的长对角线与x轴的夹角,和分别是菱形的长对角线和短对角线的长度; 所述投影距离表示如下 ; 其中,表示主方向因子,表示次方向因子,表示扩大因子,与优化过程的迭代次数有关,即,表示初始扩大因子,表示迭代次数,表示衰减系数; 则风机间距约束表示为; 以风电场的总发电量最大为优化目标,以边界约束和风机间距约束作为优化目标的约束条件建立优化模型,采用遗传算法求解优化模型得到风电机组布局方案。
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