Influence of atmospheric conditions on the power production of utility-scale wind turbines in yaw misalignment

涡轮机 风力发电 风速 空气动力学 行星边界层 唤醒 风向 海洋工程 控制理论(社会学) 工程类 环境科学 汽车工程 航空航天工程 气象学 边界层 计算机科学 物理 电气工程 人工智能 控制(管理)
作者
Michael F. Howland,Carlos Moral González,Juan José Pena Martínez,Jesús Bas Quesada,Felipe Palou Larrañaga,Neeraj Yadav,Jasvipul S. Chawla,John O. Dabiri
出处
期刊:Journal of Renewable and Sustainable Energy [American Institute of Physics]
卷期号:12 (6) 被引量:97
标识
DOI:10.1063/5.0023746
摘要

The intentional yaw misalignment of leading, upwind turbines in a wind farm, termed wake steering, has demonstrated potential as a collective control approach for wind farm power maximization. The optimal control strategy and the resulting effect of wake steering on wind farm power production are in part dictated by the power degradation of the upwind yaw misaligned wind turbines. In the atmospheric boundary layer, the wind speed and direction may vary significantly over the wind turbine rotor area, depending on atmospheric conditions and stability, resulting in freestream turbine power production which is asymmetric as a function of the direction of yaw misalignment and which varies during the diurnal cycle. In this study, we propose a model for the power production of a wind turbine in yaw misalignment based on aerodynamic blade elements, which incorporates the effects of wind speed and direction changes over the turbine rotor area in yaw misalignment. The proposed model can be used for the modeling of the angular velocity, aerodynamic torque, and power production of an arbitrary yaw misaligned wind turbine based on the incident velocity profile, wind turbine aerodynamic properties, and turbine control system. A field experiment is performed using multiple utility-scale wind turbines to characterize the power production of yawed freestream operating turbines depending on the wind conditions, and the model is validated using the experimental data. The resulting power production of a yaw misaligned variable speed wind turbine depends on a nonlinear interaction between the yaw misalignment, the atmospheric conditions, and the wind turbine control system.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
ysh发布了新的文献求助30
1秒前
怀民完成签到 ,获得积分10
2秒前
小瓶子发布了新的文献求助10
2秒前
大模型应助第七个星球采纳,获得10
2秒前
2秒前
殷勤的帽子关注了科研通微信公众号
3秒前
小猪完成签到 ,获得积分10
3秒前
热情蓝发布了新的文献求助10
4秒前
TTOM发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
YCY完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
慕慕完成签到 ,获得积分10
7秒前
7秒前
ysh完成签到,获得积分10
8秒前
ztt发布了新的文献求助10
9秒前
超级无敌好吃完成签到,获得积分10
9秒前
wzc发布了新的文献求助10
9秒前
3129386658发布了新的文献求助10
9秒前
我吃柠檬发布了新的文献求助10
9秒前
Tancl1235完成签到,获得积分10
9秒前
粥粥发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
薛武发布了新的文献求助10
12秒前
岁岁菌完成签到,获得积分10
13秒前
松子发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
英俊的铭应助有梦想的人采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
17秒前
热情蓝完成签到,获得积分20
17秒前
Zayro完成签到,获得积分10
18秒前
科研通AI6应助羊羊羊采纳,获得10
18秒前
19秒前
Lucas应助cordon采纳,获得10
20秒前
20秒前
simdows完成签到,获得积分10
20秒前
21秒前
Ava应助TTOM采纳,获得10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 临床微生物学程序手册,多卷,第5版 2000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 1621
Les Mantodea de Guyane: Insecta, Polyneoptera [The Mantids of French Guiana] | NHBS Field Guides & Natural History 1500
The Victim–Offender Overlap During the Global Pandemic: A Comparative Study Across Western and Non-Western Countries 1000
King Tyrant 720
T/CIET 1631—2025《构网型柔性直流输电技术应用指南》 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5589147
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4672942
关于积分的说明 14790572
捐赠科研通 4627592
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2532071
邀请新用户注册赠送积分活动 1500734
关于科研通互助平台的介绍 1468396