基于三维实时数据的风速短期预测研究
发布时间：2024-12-21 08:32
风力发电由于其环保、安全、取之不尽用之不竭的优点现已成为世界各国可再生能源中的研究热点。但是风具有间歇性和波动性大的特点，如何减少大容量风电接入电网对电力系统安全、电能质量和电力供需平衡的影响成为风力发电发展的一个难题，由此，风速短期预测的研究应运而生。风电功率和风速的三次方成正比，所以风速的变化情况决定了风电场可能的出力情况。因此，有效的风速短期预测可以为电网调度提供依据，使电力系统安全稳定高效运行。 由于风具有随机性，传统机械式风速仪实时测量得到的数据往往偏差较大；现有风速仪都是测量水平方向的风速，对风速湍流测量的三维风速仪的研究很少。当垂直方向风速分量对风速影响较大时，采用二维风速数据进行风速短期预测，必然带来较大误差而影响预测结果。本文设计了基于超声波时差法的三维风速仪，系统不存在机械损耗，而且测量精度高，为风速短期预测提供实时的三维数据。基于超声波时差法测量风速原理，进行了测量风速的三维超声波阵列排布设计。以高精度时差测量芯片TDC-GP21和STC单片机为核心，详细分析设计了三维超声波风速仪的各部分硬件电路组成及作用，并给出了核心部分的软件流程图，最后分析了测量误差及校准...
【文章页数】：51 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
本文编号：4018706
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【部分图文】：
图2一1时差法超声波风速测量原理图
本文选择中心频率为200kHz的收发一体超声波换能器，顺序发射超声波，为了直观和叙述方便，将每个换能器表示成一个发射换能器和一个接收换能器两部分，如图2-1所示。首先探头A作为发射端，探头B作为接收端，设由换能器A到B的传播方向为顺风方向，进行测量得到顺风方向的传播时间ABt：....
图2-3三维超声波风速测量传感阵列装置
-8-图2-3三维超声波风速测量传感阵列装置g.2-33Dultrasonicsensorarrayofwindspeedmeasurementde风速仪的硬件设计件总体功能设计速仪硬件设计的总体功能框图如图2-4所示，首先或FIRE<sub>D</....
图2-4系统硬件总体功能框图
.2-4Theoverallfunctiondiagramofthesystemhard1硬件电路设计德国ACAM公司生产的高精度时间数字波流量测量所需的功能。TDC-GP21有两.5ns-2.5μs，范围2的测量范围为500ns-4以本系统TDC....
图2-5TDC-Gp21方框原理图
Y232.768kC1710pkC1010pC1110pR810ME<sub>S</sub>ntartXIN1XOUT2VIO3GND4FIRE<sub>U</sub>P5FIRE<sub>D</sub>OWN6FIRE<sub>I</sub>N7INT8SNS9CSK01I....
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