CN117420773A - 一种风电场的尾流协同控制方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电场的尾流协同控制方法及系统，涉及风电场尾流协同控制技术领域，包括：绘制风向测量偏差时序图；判断风电机组是否受上游风机尾流影响；在不受尾流影响的风机中确定标杆风机；划分风机子群，并计算风机子群中上游风机的偏航角度；使用贪心算法决策风机子群中上游风机的偏航策略；将风机子群的偏航策略合并得到风电场内所有风机的偏航策略。本发明通过风机子群划分和偏航策略的制定，更加合理地利用风电场的空间，提高风电场的整体布局效率，减少风机间的尾流干扰，降低风电场内部的风速和风向波动，提高风电场的运行稳定性。本发明可以实时监测风向、分析风机间的尾流影响制定偏航策略，为风电场运营者提供了强大的决策工具。
Description
技术领域
本发明涉及风电场尾流协同控制技术领域，具体为一种风电场的尾流协同控制方法及系统。
背景技术
尾流效应是限制风电场最大发电量的一个主要因素。上游风电机组尾流效应可造成下游风速下降，显著减小下游风电机组的发电效率。例如，在丹麦陆上风电场通过测量发现，上游风电机组尾流可导致下游机组发电量减少60％。因此，如何应对风机尾流效应以提高整个风电场发电功率成为了人们迫切关注的问题，是当前研究的热点课题。
目前对尾流效应的研究多采用风洞实验或者数值模拟，成本较高。受运维及场地限制，在已经投运的风场及风机中布设传感器获取上述实验模型的参数分析尾流状态存在一定困难。常见的方法为通过遗传算法优化排列整齐的风电场，且多为场内机组机型相同的情况，目前还缺乏排列方式复杂的实际风电场的优化研究。
发明内容
鉴于上述存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明解决的技术问题是：如何有效地识别和减少风电场中风机之间的尾流影响，通过协同控制风机的偏航策略，以提高风电场的整体运行效率和稳定性。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种风电场的尾流协同控制方法，其包括如下步骤，绘制风向测量偏差时序图；判断风电机组是否受上游风机尾流影响；在不受尾流影响的风机中确定标杆风机；划分风机子群，并计算风机子群中上游风机的偏航角度；使用贪心算法决策风机子群中上游风机的偏航策略；将风机子群的偏航策略合并得到风电场内所有风机的偏航策略。
作为本发明所述的一种风电场的尾流协同控制方法的一种优选方案，其中：所述判断风电机组是否受上游风机尾流影响是用激光雷达测风仪实时检测下游风机前方预设位置处的风向，用机械式或超声波式测风仪检测自身所在位置的本地风向，计算两个风向检测结果之间的偏差，以下游风机自身所在位置的本地风向为横坐标，以风向测量偏差为纵坐标，绘制风向测量偏差统计结果示意图，若上游风机的尾流在某段风向区间对本地风机有影响，统计图中的偏差表现为正负交变波形，获取波形的幅值和起止区间，判断下游风机受上游风机尾流影响程度和扇区区间，若上游风机的尾流在某段风向区间对本地风机无影响，则在不受尾流影响的风机中确定标杆风机。
作为本发明所述的一种风电场的尾流协同控制方法的一种优选方案，其中：所述在不受尾流影响的风机中确定标杆风机包括计算风机的风速功率曲线与额定风速功率曲线拟合率，表达式为：
其中，F为拟合率，n为风速间隔个数，Pi为风机A的第i个风速小间隔的平均功率，P额i为额定风速功率曲线上第i个风速小间隔的平均功率，Cap为风机的额定容量。
选取风速功率曲线与额定风速功率曲线拟合率最高的风机作为最终的标杆风机，对于有多种类型风机的风电场，每种类型风机选择一个标杆风机。
作为本发明所述的一种风电场的尾流协同控制方法的一种优选方案，其中：所述划分风机子群，并计算风机子群中上游风机的偏航角度是将整个风场的风机，根据坐标按照风向上下游划分为若干排风机，每排风机内风机分布方向与风向垂直，将相邻两排风机作为一个子群，先计算子群内上游风机的偏航角度及偏航策略，再按照风向方向依次计算其他子群的上游风机偏航角度及偏航策略。
以风向测量偏差时序图作为判断标准，先判断子群内第二排风机是否受第一排内风机尾流影响，若第二排内的风机受到上游风机尾流影响，则将第二排内受影响的风机与标杆风机做对比计算功率损失，表达式为：
U切入≤U0≤U额定
U切入≤U2x≤U额定
ΔP2x＝P0-P2x
其中，P0为标杆风机的功率，P2x为第二排内受影响的风机的功率，ρ为空气密度，A为风轮扫掠面积，Cp0和Cp2x分别为标杆风机和第二排内受影响的风机的风能利用系数，U0为标杆风机风轮的来流风速，U2x为第二排内受影响风机的风轮来流风速，U切入是风力发电机组开始并网发电的最低风速，U额定是风力发电机开始输出最大功率时的风速，ΔP2x为第二排风机的功率损失。
若标杆风机风轮的来流风速和第二排内受影响风机的风轮来流风速都大于额定风速，此时功率损失为0，则上游的尾流产生风机不需要采取偏航策略；
若第二排内受尾流影响的风机的来流风速小于标杆风机来流风速，且功率损失不为0，则根据风向及坐标相对位置确定上游的尾流产生风机，计算消除尾流效应需要的偏航角度。
作为本发明所述的一种风电场的尾流协同控制方法的一种优选方案，其中：所述偏航角度包括根据尾流中心线偏转角度计算出上游风机的偏转角度，表达式为：
其中，ξ(x)为尾流中线偏转角度，Cp为风能利用系数，x为与风机的距离，kd为尾流扩散系数，D为风机叶轮直径，θ为偏航角度，Ct为风轮的推力系数。
作为本发明所述的一种风电场的尾流协同控制方法的一种优选方案，其中：所述计算偏航角度还包括计算上游风电机组未偏航机组功率，上游风电机组偏航后的功率以及上游执行偏航的角度损失功率；
所述上游风电机组W1y未偏航机组功率表达式为：
所述上游风电机组偏航后的功率表达式为：
所述上游执行偏航的角度损失功率表达式为：
ΔP1y＝P1y-P′1y
其中，ρ为空气密度，A为风轮扫掠面积，P1y为上游风机W1y未偏航的功率，P′1y为上游风机W1y偏航的功率，U1y为风电机组W1y风轮的来流风速。
执行偏航策略给上游尾流产生风机带来的功率损失，比较两个损失功率大小来决定是否执行偏航策略。
若上游尾流产生风机执行偏航的角度损失功率小于第二排风机的尾流损失功率，则采取偏航策略消除第二排内受尾流影响的风机受到的尾流影响，若上游执行偏航的角度损失功率大于第二排风机的损失功率，则不采取偏航策略。
作为本发明所述的一种风电场的尾流协同控制方法的一种优选方案，其中：风向下游的最后一排风机不存在下游风机，不采取偏航策略，将所有子群的偏航策略合并输出整个风电场的偏航策略。
本发明的另外一个目的是提供一种风电场的尾流协同控制系统，其能通过实时监测风向、分析风机间的尾流影响、确定标杆风机、划分风机子群、并采用优化算法制定和执行偏航策略，解决了现有技术中风机间尾流干扰导致的功率损失、风机磨损加速和风电场整体效率降低的问题。
为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种风电场的尾流协同控制方法，包括：风向测量与数据采集模块、数据分析与处理模块、标杆风机确定模块、风机子群划分模块、以及偏航策略决策模块；
所述风向测量与数据采集模块是收集风机前方预设位置处的风向和风机所在位置的本地风向的数据；
所述数据分析与处理模块负责计算两个风向检测结果之间的偏差，绘制风向测量偏差统计结果示意图,,通过分析统计图中的偏差波形，判断风机是否受到上游风机的尾流影响；
所述标杆风机确定模块是计算风机的风速功率曲线与额定风速功率曲线的拟合率，然后选取拟合率最高的风机作为标杆风机；
所述风机子群划分模块是根据风向和坐标信息，将整个风场的风机划分为若干排风机，并进一步将相邻两排风机组成一个子群；
所述偏航策略决策模块是使用贪心算法，先计算子群内上游风机的偏航角度，再依次计算其他子群的偏航角度及策略，比较上游风机偏航前后的功率损失和下游风机的功率损失，决定是否执行偏航策略。
一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述一种风电场的尾流协同控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述一种风电场的尾流协同控制方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明通过风机子群的划分和偏航策略的制定，可以更加合理地利用风电场的空间，提高风电场的整体布局效率，通过减少风机间的尾流干扰，可以降低风电场内部的风速和风向波动，从而提高风电场的运行稳定性。本发明可以实时监测风向、分析风机间的尾流影响，并制定偏航策略，为风电场运营者提供了强大的决策工具。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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它的附图。其中：
图1为本发明第一个实施例提供的一种风电场的尾流协同控制方法的整体流程图；
图2为本发明第一个实施例提供的一种风电场的尾流协同控制方法中确定标杆风机示意图；
图3为本发明第一个实施例提供的一种风电场的尾流协同控制方法中不同风向下风电场风机群划分示意图；
图4为本发明第一个实施例提供的一种风电场的尾流协同控制方法中第i排风机Qi偏航策略示意图；
图5为本发明第二个实施例提供的一种风电场的尾流协同控制系统的结构图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明，显然所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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，都应当属于本发明的保护的范围。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
同时在本发明的描述中，需要说明的是，术语中的“上、下、内和外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一、第二或第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本发明中除非另有明确的规定和限定，术语“安装、相连、连接”应做广义理解，例如：可以是固定连接、可拆卸连接或一体式连接；同样可以是机械连接、电连接或直接连接，也可以通过中间媒介间接相连，也可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1
参照图1～图2，为本发明的一个实施例，提供了一种风电场的尾流协同控制方法，其特征在于：
S1、判定风机是否受尾流影响。
用激光雷达测风仪实时检测下游风机前方预设位置处的风向，用机械式或超声波式测风仪检测自身所在位置的本地风向；计算两个风向检测结果之间的偏差；以下游风机自身所在位置的本地风向为横坐标，以风向测量偏差为纵坐标，绘制风向测量偏差统计结果示意图；如果上游风机的尾流在某段风向区间对本地风机影响明显，统计图中的偏差会表现为一个正负交变波形，获取该波形的幅值和起止区间，进而判断下游风机受上游风机尾流影响程度和扇区区间。以此来判断风机是否受上游风机的尾流影响。
参照图2选取标杆风机。
在不受尾流影响的风机群中，计算风机的风速-功率曲线与额定风速-功率曲线拟合率。
将切入风速和满发风速之间的风速区间均分为n个小间隔，记为1-n。某风机A的风速-功率曲线与额定风速-功率曲线拟合率计算公式如下：
其中，F为拟合率，n为风速间隔个数，Pi为风机A的第i个风速小间隔的平均功率，P额i为额定风速功率曲线上第i个风速小间隔的平均功率，Cap为风机的额定容量；
选取风速功率曲线与额定风速功率曲线拟合率最高的风机作为最终的标杆风机。
S2、划分风机群，并计算每个风机群内的偏航角度。
参照图3，将整个风场的风机，根据坐标按照风向上下游划分为若干排风机Q1---Qn，每排风机内风机分布方向与风向基本垂直。这里采用贪心算法来实现风电场的功率最大值。贪心算法把求解的问题分成若干个子问题，对每个子问题求解，得到子问题的局部最优解。然后把子问题的局部最优解合成原来问题的一个解。将相邻两排风机作为一个子群，先计算子群内上游风机的偏航角度及偏航策略。然后按照风向方向依次计算其他子群的偏航角度及偏航策略，从而实现整个风电场针对尾流效应的协同控制。具体做法如下：
首先计算第一排风机Q1和第二排风机Q2两排风机组成的子群的偏航角度及偏航策略。对于Q2内的风机W2x，首先判断是否受Q1内风机尾流影响。以风向测量偏差时序图作为判断标准，如W2x受Q1内上游风机W1y尾流影响，那么将W2x与标杆风机W0做对比，并计算功率损失ΔP2x。
U切入≤U0≤U额定
U切入≤U2x≤U额定
ΔP2x＝P0-P2x
其中，P0为标杆风机的功率，P2x为第二排内受影响的风机的功率，ρ为空气密度，A为风轮扫掠面积，Cp0和Cp2x分别为标杆风机和第二排内受影响的风机的风能利用系数，U0为标杆风机风轮的来流风速，U2x为第二排内受影响风机的风轮来流风速，U切入是风力发电机组开始并网发电的最低风速，U额定是风力发电机开始输出最大功率时的风速，ΔP2x为第二排风机的功率损失。
若标杆风机风轮的来流风速和第二排内受影响风机的风轮来流风速都大于额定风速，此时功率损失为0，则上游的尾流产生风机不需要采取偏航策略；
若第二排内受尾流影响的风机的来流风速小于标杆风机来流风速，且功率损失不为0，则根据风向及坐标相对位置确定上游的尾流产生风机，计算消除尾流效应需要的偏航角度。
当上游风机偏航导致了尾流偏转，风电机组尾流在展向一侧(风轮偏航后朝向的一侧)的影响范围增大，但其主要影响范围仍局限于风轮展向2D的范围(D为风轮直径)。实际风场风机间距在4D-10D。在实际风场中，由于湍流入流的影响，即使未偏航状态下，尾流速度损失在下游8D左右位置处已比较小。因此，在考虑减少或者消除Q2排内某风机的尾流损失只需找到Q1排内对应的上游风机，并进行偏航控制即可。
根据尾流中心线偏转角度计算公式得出消除W2x受到的尾流效应，风机W1y需执行的偏航角θ，并计算W1y执行此偏航角度损失功率ΔP1y。
首先计算偏航角θ
近尾流区域、混合尾流区域以及远尾流区域，各区域的尾流扩散系数如下：
kd＝0.045 y<2D
kd＝0.05 2D≤y<4D
kd＝0.062 4D≤y
其中，kd为偏航尾流扩散系数，y为与风机的距离。
尾流中线偏转角度的计算公式如下：
其中，ξ(x)为尾流中线偏转角度，Cp为偏航风功率系数，x为与风机的距离，kd为尾流扩散系数，D为风机叶轮直径，θ为偏航角度，Ct为风轮的推力系数。
然后计算W1y执行此偏航角度损失功率ΔP1y：
W1y未偏航机组的功率为：
W1y风电机组偏航后的功率为：
W1y执行此偏航角度损失功率ΔP1y：
ΔP1y＝P1y-P′1y
其中，P1y为W1y未偏航的功率；P′1y为W1y偏航后的功率；ρ为空气密度；A为风轮扫掠面积；Cp为风能利用系数；U1y为风电机组风轮的来流风速；θ为风电机组的偏航角。
如果ΔP1y<ΔP2x，采取偏航策略以消除W2x受到的尾流效应。如果ΔP1y>ΔP2x,则不采取偏航策略。将Q2排内受尾流影响的风机根据此算法依次处理，这样在Q1排风机中，用最少风机的偏航实现Q1和Q2合成的子群的总功率最大化。
参照图4，相邻两排风机，上游风机群记为Qi，下游风机群记为Qi+1。对于下游风机群中受尾流影响的某风机Wi+1x，首先与标杆风机对比，计算出损失功率ΔPi+1x。然后计算出为消除下游风机Wi+1x受到的尾流效应，对应的上游风机Wiy需要执行的偏航角度Wiyθ以及由于偏航导致的损失功率ΔPiy。如果ΔPiy<ΔPi+1x，采取偏航策略以消除Wi+1x受到的尾流效应。如果ΔPiy>ΔPi+1x,则不采取偏航策略。
依此类推，计算出Q2---Qn-1每一排风机的偏航控制策略。对于风向下游的最后一排风机Qn，由于不存在下游风机，所以不需采取偏航策略。这样将所有子群的偏航策略合并起来，即可得到整个风电场的偏航策略，从而实现整个风电场针对尾流效应的协同控制。
实施例2
参照图2，为本发明的一个实施例，提供了一种风电场的尾流协同控制方法的系统，其特征在于：包括风向测量与数据采集模块、数据分析与处理模块、标杆风机确定模块、风机子群划分模块、以及偏航策略决策模块。
风向测量与数据采集模块是收集风机前方预设位置处的风向和风机所在位置的本地风向的数据。
数据分析与处理模块负责计算两个风向检测结果之间的偏差，绘制风向测量偏差统计结果示意图,,通过分析统计图中的偏差波形，判断风机是否受到上游风机的尾流影响。
标杆风机确定模块是计算风机的风速功率曲线与额定风速功率曲线的拟合率，然后选取拟合率最高的风机作为标杆风机。
风机子群划分模块是根据风向和坐标信息，将整个风场的风机划分为若干排风机，并进一步将相邻两排风机组成一个子群。
偏航策略决策模块是使用贪心算法，先计算子群内上游风机的偏航角度，再依次计算其他子群的偏航角度及策略，比较上游风机偏航前后的功率损失和下游风机的功率损失，决定是否执行偏航策略。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。
计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)、便携式计算机盘盒(磁装置)、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)、光纤装置以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
实施例3
本实施例中，为了验证本发明的有益效果，通过经济效益计算和仿真实验进行科学论证。本实施例分别对现有传统的方法、本实施例的方法进行了实验。
在仿真软件中导入风电场地形和风机模型，设置风场的风速和风向为8m/s，从北向南。
启动仿真，让风电场在默认设置下运行30分钟，每10分钟记录每台风机的功率输出和风速，使用虚拟的激光雷达测风仪模拟实时检测风向。
根据风向测量偏差统计结果示意图，判断每排风机是否受到上游风机的尾流影响。
确定标杆风机：选择第一排中风速功率曲线与额定风速功率曲线拟合率最高的风机。
对于每一排的下游风机群，与标杆风机对比，计算出损失功率。计算出为消除下游风机受到的尾流效应，对应的上游风机需要执行的偏航角度以及由于偏航导致的损失功率。
在无控制情况下，第二排风机的功率输出为：P1＝1.8MW,P2＝1.7MW,P3＝1.8MW,P4＝1.7MW，标杆风机的功率输出为：P＝2.0MW。
表1数据呈现表
从上表可以看出，在无控制情况下，第二排风机的功率输出都低于标杆风机，存在明显的功率损失。但在应用了本发明的风电场尾流协同控制方法后，第二排风机的功率输出都有所提高，接近标杆风机的功率输出。所有风机的运算速度都在14-16ms之间，风机控制系统能够在非常短的时间内做出偏航决策。风机控制系统计算出的偏航策略与实际最优策略的匹配度非常高，达到了97-98％。
通过比较偏航损失功率与控制后的功率输出，可以看出偏航策略确实带来了功率的提升。尽管偏航会导致一定的功率损失，但这种损失远远小于由于尾流效应导致的功率损失。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种风电场的尾流协同控制方法，其特征在于，包括：
绘制风向测量偏差时序图；
判断风电机组是否受上游风机尾流影响；
在不受尾流影响的风机中确定标杆风机；
划分风机子群，并计算风机子群中上游风机的偏航角度；
使用贪心算法决策风机子群中上游风机的偏航策略；
将风机子群的偏航策略合并得到风电场内所有风机的偏航策略。
2.如权利要求1所述的一种风电场的尾流协同控制方法，其特征在于：所述判断风电机组是否受上游风机尾流影响是用激光雷达测风仪实时检测下游风机前方预设位置处的风向，用机械式或超声波式测风仪检测自身所在位置的本地风向，计算两个风向检测结果之间的偏差，以下游风机自身所在位置的本地风向为横坐标，以风向测量偏差为纵坐标，绘制风向测量偏差统计结果示意图，若上游风机的尾流在某段风向区间对本地风机有影响，统计图中的偏差表现为正负交变波形，获取波形的幅值和起止区间，判断下游风机受上游风机尾流影响程度和扇区区间，若上游风机的尾流在某段风向区间对本地风机无影响，则在不受尾流影响的风机中确定标杆风机。
3.如权利要求2所述的一种风电场的尾流协同控制方法，其特征在于：所述在不受尾流影响的风机中确定标杆风机包括计算风机的风速功率曲线与额定风速功率曲线拟合率，表达式为：
其中，F为拟合率，n为风速间隔个数，Pi为风机A的第i个风速小间隔的平均功率，P额i为额定风速功率曲线上第i个风速小间隔的平均功率，Cap为风机的额定容量；
选取风速功率曲线与额定风速功率曲线拟合率最高的风机作为最终的标杆风机，对于有多种类型风机的风电场，每种类型风机选择一个标杆风机。
4.如权利要求3所述的一种风电场的尾流协同控制方法，其特征在于：所述划分风机子群，并计算风机子群中上游风机的偏航角度是将整个风场的风机，根据坐标按照风向上下游划分为若干排风机，每排风机内风机分布方向与风向垂直，将相邻两排风机作为一个子群，先计算子群内上游风机的偏航角度及偏航策略，再按照风向方向依次计算其他子群的上游风机偏航角度及偏航策略；
以风向测量偏差时序图作为判断标准，先判断子群内第二排风机是否受第一排内风机尾流影响，若第二排内的风机受到上游风机尾流影响，则将第二排内受影响的风机与标杆风机做对比计算功率损失，表达式为：
U切入≤U0≤U额定
U切入≤U2x≤U额定
ΔP2x＝P0-P2x
其中，P0为标杆风机的功率，P2x为第二排内受影响的风机的功率，ρ为空气密度，A为风轮扫掠面积，Cp0和Cp2x分别为标杆风机和第二排内受影响的风机的风能利用系数，U0为标杆风机风轮的来流风速，U2x为第二排内受影响风机的风轮来流风速，U切入是风力发电机组开始并网发电的最低风速，U额定是风力发电机开始输出最大功率时的风速，ΔP2x为第二排风机的功率损失；
若标杆风机风轮的来流风速和第二排内受影响风机的风轮来流风速都大于额定风速，此时功率损失为0，则上游的尾流产生风机不需要采取偏航策略；
若第二排内受尾流影响的风机的来流风速小于标杆风机来流风速，且功率损失不为0，则根据风向及坐标相对位置确定上游的尾流产生风机，计算消除尾流效应需要的偏航角度。
5.如权利要求4所述的一种风电场的尾流协同控制方法，其特征在于：所述偏航角度包括根据尾流中心线偏转角度计算出上游风机的偏转角度，表达式为：
其中，ξ(x)为尾流中线偏转角度，Cp为风能利用系数，x为与风机的距离，kd为尾流扩散系数，D为风机叶轮直径，θ为偏航角度，Ct为风轮的推力系数。
6.如权利要求5所述的一种风电场的尾流协同控制方法，其特征在于：所述计算偏航角度还包括计算上游风电机组未偏航机组功率，上游风电机组偏航后的功率以及上游执行偏航的角度损失功率；
所述上游风电机组W1y未偏航机组功率表达式为：
所述上游风电机组偏航后的功率表达式为：
所述上游执行偏航的角度损失功率表达式为：
ΔP1y＝P1y-P′1y
其中，ρ为空气密度，A为风轮扫掠面积，P1y为上游风机W1y未偏航的功率，P′1y为上游风机W1y偏航的功率，U1y为风电机组W1y风轮的来流风速；
执行偏航策略给上游尾流产生风机带来的功率损失，比较两个损失功率大小来决定是否执行偏航策略；
若上游尾流产生风机执行偏航的角度损失功率小于第二排风机的尾流损失功率，则采取偏航策略消除第二排内受尾流影响的风机受到的尾流影响，若上游执行偏航的角度损失功率大于第二排风机的损失功率，则不采取偏航策略。
7.如权利要求6所述的一种风电场的尾流协同控制方法，其特征在于：风向下游的最后一排风机不存在下游风机，不采取偏航策略，将所有子群的偏航策略合并输出整个风电场的偏航策略。
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的一种风电场的尾流协同控制方法的系统其特征在于：包括风向测量与数据采集模块、数据分析与处理模块、标杆风机确定模块、风机子群划分模块、以及偏航策略决策模块；
所述风向测量与数据采集模块是收集风机前方预设位置处的风向和风机所在位置的本地风向的数据；
所述数据分析与处理模块负责计算两个风向检测结果之间的偏差，绘制风向测量偏差统计结果示意图,,通过分析统计图中的偏差波形，判断风机是否受到上游风机的尾流影响；
所述标杆风机确定模块是计算风机的风速功率曲线与额定风速功率曲线的拟合率，然后选取拟合率最高的风机作为标杆风机；
所述风机子群划分模块是根据风向和坐标信息，将整个风场的风机划分为若干排风机，并进一步将相邻两排风机组成一个子群；
所述偏航策略决策模块是使用贪心算法，先计算子群内上游风机的偏航角度，再依次计算其他子群的偏航角度及策略，比较上游风机偏航前后的功率损失和下游风机的功率损失，决定是否执行偏航策略。
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的一种风电场的尾流协同控制方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述一种风电场的尾流协同控制方法的步骤。
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