Impact of Wake Expansion Assumptions on Wind Farm Layout Optimization and Cabling Trade-offs

2026

Толық мәтін Ашық қол жеткізу: Gold Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1088/1742-6596/3224/3/032097
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Abstract Wind farm layout optimization (WFLO) often utilizes engineering wake models where wake decay coefficients serve as a proxy for atmospheric stability. However, the sensitivity of optimal topologies to these stability assumptions and their impact on electrical infrastructure remain largely unquantified. This study employs a Gaussian wake framework and gradient-based optimization to evaluate high-density turbine layouts across three atmospheric stability regimes, statistically validated across 10 random initializations. Results indicate that mean optimized AEP ranges from 293.35 to 348.08 GWh across stability regimes, while optimization yields divergent geometric strategies, most notably a perimeter-loading logic under stable conditions. Cross-evaluation reveals a 3.5% energy penalty in stability-blind designs. Notably, internal cable lengths varied by less than 2% across configurations despite significant layout reconfiguration, suggesting that aerodynamic wake mitigation can be decoupled from infrastructure planning in space-constrained domains. Stable conditions further require approximately 17% more iterations to converge, indicating a more complex objective landscape. These findings provide a controlled benchmark for stability-aware layout frameworks.