风电场尾流效应可导致位于下游方位风机处来流风速减小,进而导致全局出力下降。目前针对尾流效应导致的风电场出力下降多采用风机布局选址优化进行规避,但在已建成风电场或风向变化较为频繁风电场中无法利用布局优化或效果较差。本文以此为背景,研究了尾流效应导致的风电场出力下降及利用最优偏航策略实现全局出力提升。本文通过对偏航尾流形态的研究,在高斯分布模型的基础上加以改进,提出了一种考虑非中心对称的高斯偏航尾流模型。随后通过引入蒙特卡洛抽样研究了尾流效应在不同规模风电场导致的出力下降,并提出一种基于遗传算法的最优偏航策略,使下游风机避开尾流域尖峰区,从而获得全局出力提升。首先,为准确进行尾流效应计算,本文在高斯分布基础上引入偏航状态下尾流域质量及动量守恒,并考虑偏航下尾流域形态改变加以改进,提出一种考虑非中心对称的高斯偏航尾流模型。然后将本文所提模型计算结果同实验数据相对比,验证了该模型的准确性。随后,本文研究了不同因素对风电场尾流效应的影响,并提出了一种基于蒙特卡洛抽样的尾流效应评估方法。首先在所提出单尾流模型的基础上考虑尾流叠加效应,然后在MATLAB环境下构建三维高斯多尾流叠加模型,最后以此为基础,分别研究了不同来流风情况及大气湍流强度下尾流效应对风电场出力影响。随后为准确评估不同规模风电场由尾流效应造成的出力下降,引入蒙特卡洛随机抽样,提出一种基于蒙特卡洛抽样的尾流效应评估方法。评估结果显示风电场全局出力会因尾流效应而明显下降,且大型风电场由于风电机组间尾流叠加现象更加严重,因此出力下降更为明显。最后,为减小尾流效应影响,引入偏航措施,提出了一种基于遗传算法的风机最优偏航策略,并研究了在不同来流风情况下最优偏航策略的变化规律及其对不同规模风电场的出力提升效果。仿真结果表明该方法可使风力下游方位风机远离尾流效应尖峰区,从而实现风电场全局出力的显著提高。本文对尾流评估及偏航策略进行了实验分析,研究结果可为其在工程应用提供科学的理论依据,弥补了现有研究在此领域的不足。