01
风场协同控制概述
为什么要协同控制？风场尾流效应与能量损失、协同控制的商业价值与挑战。
尾流效应商业价值
02
风场尾流模型基础
Jensen尾流模型、高斯尾流模型、尾流叠加原理与工程简化。
Jensen高斯叠加
03
单机功率曲线与推力曲线
功率系数Cp、推力系数Ct、风机的稳态运行点与最优控制。
CpCt最优控制
04
风场布局与尾流影响
规则布局与不规则布局、上游风机对下游的功率损失计算。
布局功率损失
05
协同控制核心思想
偏航协同、变桨协同、转矩协同、三种策略的适用场景。
偏航变桨转矩
06
偏航协同控制原理
偏航角对尾流偏转的影响、偏航诱导尾流偏转模型。
偏航角尾流偏转
07
偏航协同控制算法
基于梯度下降的偏航角优化、多目标优化（功率+载荷）。
梯度下降多目标
08
变桨协同控制原理
变桨角对尾流速度恢复的影响、变桨减载与功率平衡。
变桨角减载
09
变桨协同控制算法
分布式变桨策略、基于模型预测控制（MPC）的变桨协同。
分布式MPC
10
转矩协同控制原理
转矩控制对尾流扩散的影响、转矩分配与载荷均衡。
转矩分配载荷均衡
11
转矩协同控制算法
基于一致性算法的转矩分配、考虑通信延迟的鲁棒控制。
一致性鲁棒控制
12
风场级控制架构
集中式、分布式、混合式架构对比、通信拓扑设计。
集中式分布式拓扑
13
风场级状态估计
基于SCADA数据的风速场重构、卡尔曼滤波与数据同化。
SCADA卡尔曼滤波
14
风场级功率预测
短时风速预测、基于LSTM的功率预测模型。
LSTM功率预测
15
风场级优化目标函数
总功率最大化、载荷均衡、疲劳损伤最小化。
功率最大疲劳损伤
16
风场级约束条件
风机安全约束、电网功率指令约束、变桨速率约束。
安全约束电网指令
17
模型预测控制（MPC）在风场中的应用
MPC基本原理、风场MPC的滚动优化。
MPC滚动优化
18
分布式模型预测控制（DMPC）
DMPC架构、一致性约束、迭代求解。
DMPC一致性
19
强化学习在风场协同中的应用
马尔可夫决策过程建模、深度Q网络（DQN）与策略梯度。
强化学习DQN
20
多智能体强化学习（MARL）
独立学习、联合动作学习、值函数分解（QMIX）。
MARLQMIX
21
风场协同控制仿真平台搭建
基于OpenFAST与Simulink的联合仿真、Python接口。
OpenFASTSimulink
22
风场协同控制仿真案例
5MW风机、3x3风场布局、不同风速风向下的协同效果。
5MW3x3协同效果
23
协同控制效果评估指标
全场功率提升百分比、载荷标准差、疲劳损伤等效值。
功率提升疲劳等效
24
风场协同控制硬件在环测试
实时仿真机、PLC通信、硬件接口调试。
硬件在环PLC
25
风场协同控制工程部署
边缘计算节点、OPC UA通信协议、冗余设计。
边缘计算OPC UA
26
风场协同控制与电网调度
一次调频、二次调频、虚拟惯量响应。
调频虚拟惯量
27
风场协同控制与风功率预测
预测不确定性处理、鲁棒优化。
不确定性鲁棒优化
28
风场协同控制与健康管理
基于协同控制的载荷优化、延长风机寿命。
健康管理延长寿命
29
风场协同控制前沿技术
数字孪生、AI大模型在风场中的应用展望。
数字孪生AI大模型
30
风场协同控制实战项目总结
项目复盘、常见问题与解决方案、未来发展方向。
复盘发展方向