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Wind Farm Layout Optimization using Genetic Algorithms with a Gaussian Wake Model

2018
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Résumé

In this work we have designed and implemented different Genetic Algorithms especially adapted to the Wind Farm Layout Optimization (WFLO) problem, with the goal to optimize the overall power output and electricity cable length of different Wind Farms currently in operation in Europe. The used flow dynamics framework relies on a wind turbine wake model (EPFL, 2014) that has shown a higher accuracy representing the turbine wakes, compared to the traditionally used wake models. We obtained a 16-18% reduction of the electricity cable length, when increasing the overall wind power output 0.24-0.89%. In addition, the methodology is shown to outperform the other optimization methods in literature applied to similar cases.

Source officielle

https://infoscience.epfl.ch/entities/publication/0a500ffc-a621-4b81-a1d9-d0cbf1e4bff6

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Concepts associés (32)

Éolienne

Une éolienne est un dispositif qui transforme l'énergie cinétique du vent en énergie mécanique, dite énergie éolienne, laquelle est ensuite le plus souvent transformée en énergie électrique. Les éoliennes produisant de l'électricité sont appelées « aérogénérateurs », tandis que les éoliennes qui pompent directement de l'eau sont parfois dénommées « éoliennes de pompage » ou « pompes à vent ». Une forme ancienne d'éolienne est le moulin à vent.

Wind-turbine aerodynamics

The primary application of wind turbines is to generate energy using the wind. Hence, the aerodynamics is a very important aspect of wind turbines. Like most machines, wind turbines come in many different types, all of them based on different energy extraction concepts. Though the details of the aerodynamics depend very much on the topology, some fundamental concepts apply to all turbines. Every topology has a maximum power for a given flow, and some topologies are better than others.

Parc éolien

thumb|Parc éolien de Neuenkirchen (Allemagne). thumb|Parc éolien de Tauern (Autriche). Une centrale éolienne, parc éolien, ou ferme éolienne, est un site regroupant plusieurs éoliennes produisant de l'électricité. Il se trouve dans un lieu où le vent est fort et/ou régulier. vignette|centre|Parc de Guazhou (Chine).|upright=3 La ferme éolienne de Gansu, province du Gansu, en Chine, est le plus important parc du monde avec de puissance en novembre 2010.

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Decoupling Turbulence Intensity and Integral Length Scale Effects on Wind Turbine Wake Meandering

Comparison of Stochastic Dynamic Programming and Sequential Decision-Dependent Operational Rules

Cyclic yaw control for wind farm power optimization: Effects on wake flow in the atmospheric boundary layer