Optimizacija rasporeda vetrogeneratora unutar farme
Optimization of wind farm layout
Апстракт
U radu je predstavljen metod određivanja optimalnih položaja vetrogeneratora u okviru farme, postavljene na terenu proizvoljne orografije. Optimalni položaji pojedinačnih vetrogeneratora su određeni tako da se postigne njihova maksimalna efikasnost. Metod je zasnovan na genetskom algoritmu kao optimizacionoj tehnici. Aerodinamički proračun vetrogeneratora je izveden na nestacionarnom potencijalnom strujnom polju. Lopatice vetrogeneratora su modelirane kao vrtložne površine, a vrtložni trag je modeliran upotrebom 'freewake' metode. Optimizacioni model je razvijen za dve funkcije cilja. Obe funkcije koriste ukupnu energiju dobijenu iz farme kao jednu od ključnih promenljivih. Druga funkcija cilja uključuje i ukupno ulaganje u svaku pojedinačnu turbinu, tako da optimizacioni proces uključuje i ukupan broj vetrogeneratora kao promenljivu. Metod je testiran na nekoliko proizvoljnih konfiguracija terena, pri čemu je posebna pažnja posvećena izboru parametara genetskog algoritma, kako bi se p...ostigle povoljne performanse optimizacionog procesa.
This paper presents a method for determination of optimum positions of single wind turbines within the wind farms installed on arbitrary configured terrains, in order to achieve their maximum production effectiveness. This method is based on use of the genetic algorithm as optimization technique. The wind turbine aerodynamic calculation is unsteady, based on the blade modeled as a vortex lattice and a free-wake type airflow behind the blade. Optimization method is developed for two different fitness functions. Both functions use the total energy obtained from the farm as one of the key variables. The second also involves the total investments in a single wind turbine, so the optimization process can also include the total number of turbines as an additional variable. The method has been tested on several different terrain configurations, with special attention paid to the overall algorithm performance improvements by selecting certain genetic algorithm parameters.
Кључне речи:
wind farm layout / potential flow / panel method / lifting surface / genetic algorithm / free-wake model / differential evolutionИзвор:
FME Transactions, 2010, 38, 3, 107-114Издавач:
- Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd
Финансирање / пројекти:
- Оптимизација рада фарми ветрогенератора - контрола граничног слоја и турбуленције у вртложном трагу, активна контрола облика и струјања (RS-MESTD-MPN2006-2010-18033)
Колекције
Институција/група
Mašinski fakultetTY - JOUR AU - Rašuo, Boško AU - Bengin, Aleksandar PY - 2010 UR - https://machinery.mas.bg.ac.rs/handle/123456789/1019 AB - U radu je predstavljen metod određivanja optimalnih položaja vetrogeneratora u okviru farme, postavljene na terenu proizvoljne orografije. Optimalni položaji pojedinačnih vetrogeneratora su određeni tako da se postigne njihova maksimalna efikasnost. Metod je zasnovan na genetskom algoritmu kao optimizacionoj tehnici. Aerodinamički proračun vetrogeneratora je izveden na nestacionarnom potencijalnom strujnom polju. Lopatice vetrogeneratora su modelirane kao vrtložne površine, a vrtložni trag je modeliran upotrebom 'freewake' metode. Optimizacioni model je razvijen za dve funkcije cilja. Obe funkcije koriste ukupnu energiju dobijenu iz farme kao jednu od ključnih promenljivih. Druga funkcija cilja uključuje i ukupno ulaganje u svaku pojedinačnu turbinu, tako da optimizacioni proces uključuje i ukupan broj vetrogeneratora kao promenljivu. Metod je testiran na nekoliko proizvoljnih konfiguracija terena, pri čemu je posebna pažnja posvećena izboru parametara genetskog algoritma, kako bi se postigle povoljne performanse optimizacionog procesa. AB - This paper presents a method for determination of optimum positions of single wind turbines within the wind farms installed on arbitrary configured terrains, in order to achieve their maximum production effectiveness. This method is based on use of the genetic algorithm as optimization technique. The wind turbine aerodynamic calculation is unsteady, based on the blade modeled as a vortex lattice and a free-wake type airflow behind the blade. Optimization method is developed for two different fitness functions. Both functions use the total energy obtained from the farm as one of the key variables. The second also involves the total investments in a single wind turbine, so the optimization process can also include the total number of turbines as an additional variable. The method has been tested on several different terrain configurations, with special attention paid to the overall algorithm performance improvements by selecting certain genetic algorithm parameters. PB - Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd T2 - FME Transactions T1 - Optimizacija rasporeda vetrogeneratora unutar farme T1 - Optimization of wind farm layout EP - 114 IS - 3 SP - 107 VL - 38 UR - https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_1019 ER -
@article{ author = "Rašuo, Boško and Bengin, Aleksandar", year = "2010", abstract = "U radu je predstavljen metod određivanja optimalnih položaja vetrogeneratora u okviru farme, postavljene na terenu proizvoljne orografije. Optimalni položaji pojedinačnih vetrogeneratora su određeni tako da se postigne njihova maksimalna efikasnost. Metod je zasnovan na genetskom algoritmu kao optimizacionoj tehnici. Aerodinamički proračun vetrogeneratora je izveden na nestacionarnom potencijalnom strujnom polju. Lopatice vetrogeneratora su modelirane kao vrtložne površine, a vrtložni trag je modeliran upotrebom 'freewake' metode. Optimizacioni model je razvijen za dve funkcije cilja. Obe funkcije koriste ukupnu energiju dobijenu iz farme kao jednu od ključnih promenljivih. Druga funkcija cilja uključuje i ukupno ulaganje u svaku pojedinačnu turbinu, tako da optimizacioni proces uključuje i ukupan broj vetrogeneratora kao promenljivu. Metod je testiran na nekoliko proizvoljnih konfiguracija terena, pri čemu je posebna pažnja posvećena izboru parametara genetskog algoritma, kako bi se postigle povoljne performanse optimizacionog procesa., This paper presents a method for determination of optimum positions of single wind turbines within the wind farms installed on arbitrary configured terrains, in order to achieve their maximum production effectiveness. This method is based on use of the genetic algorithm as optimization technique. The wind turbine aerodynamic calculation is unsteady, based on the blade modeled as a vortex lattice and a free-wake type airflow behind the blade. Optimization method is developed for two different fitness functions. Both functions use the total energy obtained from the farm as one of the key variables. The second also involves the total investments in a single wind turbine, so the optimization process can also include the total number of turbines as an additional variable. The method has been tested on several different terrain configurations, with special attention paid to the overall algorithm performance improvements by selecting certain genetic algorithm parameters.", publisher = "Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd", journal = "FME Transactions", title = "Optimizacija rasporeda vetrogeneratora unutar farme, Optimization of wind farm layout", pages = "114-107", number = "3", volume = "38", url = "https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_1019" }
Rašuo, B.,& Bengin, A.. (2010). Optimizacija rasporeda vetrogeneratora unutar farme. in FME Transactions Univerzitet u Beogradu - Mašinski fakultet, Beograd., 38(3), 107-114. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_1019
Rašuo B, Bengin A. Optimizacija rasporeda vetrogeneratora unutar farme. in FME Transactions. 2010;38(3):107-114. https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_1019 .
Rašuo, Boško, Bengin, Aleksandar, "Optimizacija rasporeda vetrogeneratora unutar farme" in FME Transactions, 38, no. 3 (2010):107-114, https://hdl.handle.net/21.15107/rcub_machinery_1019 .