[發(fā)明專利]一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機(jī)微觀選址裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210459400.X
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN102945326A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃旭;張化光;朱鈺;楊珺;劉勁松;孫秋野;王剛;吳彥;高凱;葛延峰
• 申請（專利權(quán)）人: 遼寧省電力有限公司;遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院;東北大學(xué);國家電網(wǎng)公司
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 何學(xué)軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及風(fēng)電場風(fēng)機(jī)選址技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機(jī)微觀選址裝置及方法。是通過對備選風(fēng)場風(fēng)速風(fēng)向的測量，通過攝像頭裝置對周圍環(huán)境的監(jiān)測，把圖像數(shù)據(jù)傳送到圖像處理芯片SPCA563A處理，再傳送至微控制器處理得到地面粗糙度的判斷；風(fēng)速儀測量后的風(fēng)速信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳送到微處理器。利用風(fēng)機(jī)之間的尾流影響模型、噪聲模型、風(fēng)機(jī)建設(shè)和維護(hù)費用模型作為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)以及基于二進(jìn)制的遺傳算法計算得到各個風(fēng)機(jī)最優(yōu)位置。

背景技術(shù)

風(fēng)能作為一種新型清潔可再生能源，隨著在我國在風(fēng)電行業(yè)的大力發(fā)展，風(fēng)電場的建立日益增多。

風(fēng)電場的選址主要有宏觀選址和微觀選址，宏觀選址是根據(jù)風(fēng)能資源確立風(fēng)電場位置，風(fēng)電場的地理位置確立后，需要通過微觀選址確立各個風(fēng)機(jī)的具體位置。風(fēng)電場建立的優(yōu)劣性，最主要考慮各個風(fēng)機(jī)對風(fēng)能的利用率，風(fēng)機(jī)噪聲的影響，及其風(fēng)機(jī)建立成本和維護(hù)費用等因素，使風(fēng)電場達(dá)到年發(fā)電量最大，建設(shè)成本和噪聲污染最小，達(dá)到最優(yōu)結(jié)果。

在現(xiàn)有的微觀選址中，主要是通過WasP，WindFarmer等軟件進(jìn)行選址，但是在風(fēng)機(jī)選址時需要人工布置每個風(fēng)機(jī)的微觀選址后，軟件才可以計算出風(fēng)場的最大發(fā)電量，要得到最優(yōu)結(jié)果需要進(jìn)行多次人工確定微觀選址，因此工作量會相對較大；此外，這些商業(yè)軟件比較局限于平坦地形的風(fēng)機(jī)選址，對復(fù)雜地形計算誤差會比較大。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機(jī)微觀選址裝置及方法，目的是根據(jù)不同地形選擇不同的風(fēng)力機(jī)尾流模型計算風(fēng)電場的輸出功率、噪聲影響，并且計算出風(fēng)電場的投資維護(hù)費用，使得風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機(jī)微觀選址裝置：攝像頭裝置與圖像CMOS傳感器相連，圖像CMOS傳感器與圖像處理芯片相連，圖像處理芯片與單片機(jī)SPCE061A相連接；風(fēng)速傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，A/D轉(zhuǎn)換器與89C51單片機(jī)相連接。

所述的圖像處理芯片采用SPCA563A；圖像CMOS傳感器采用SPCA561A；風(fēng)速儀傳感器采用科瑞文INT10；A/D轉(zhuǎn)換器采用TLC1549M。

所述的圖像CMOS傳感器SPCA561A與圖像處理芯片的連接關(guān)系如下：管腳GPIO0連接RGBIN[0]，GPIO1連接RGBIN[1]，GPIO2連接RGBIN[2]，TRAP0連接RGBIN[3]，TRAP1連接RGBIN[4]，TRAP2連接RGBIN[5]，TRAP3連接RGBIN[6]，TRAP4連接RGBIN[7]，TRAP5連接EXTVD，TRAP6連接EXTHD，GPIO3連接12CSCL，GPIO4連接12CSDA，EDO連接EXTCK2X，CPCLK連接EXTCK1X。

所述的圖像處理芯片SPCA563A與單片機(jī)SPCE061A連接關(guān)系如下：SCK連接SCK，SD連接SDI，RDY連接LOAD。

所述的單片機(jī)SPCE061A內(nèi)存有32K，可以選擇用SPR4069的BMI接口方式對SPCE061A進(jìn)行FLASH存儲器擴(kuò)展，采用BMI接口方式的A模式，即：CF0、CF1、CF2、CF3、CF4、CF5、CF6接低電平即接地，CF7接高電平；AD0、AD1、AD2、AD3、AD4、AD5、AD6、AD7連接SPCE061A的雙向數(shù)據(jù)口IOA的低8位，用來傳輸?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)；MC0、MC1分別連接SPCE061A的IOB12、IOB11作為控制線，用來產(chǎn)生地址數(shù)據(jù)及讀寫控制信號；VDDQ的工作電壓為3.3V，用于IO口供電，VDDI供電范圍為2.25V到2.75V，用于對內(nèi)部FLASH與邏輯控制器供電。

所述的A/D轉(zhuǎn)換器TCL1549與89C51單片機(jī)連接關(guān)系如下：TLC1549M的管腳REF-、GND接地，管腳與89C51單片機(jī)的P3.0管腳相連接，I/O?CLOCK管腳與P3.1連接、DATA?OUT與P3.2連接。

一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機(jī)微觀選址方法，是：

圖像采集是由攝像頭裝置采集備選風(fēng)電場周圍環(huán)境圖像，經(jīng)過圖像CMOS傳感器SPCA561A傳送至圖像處理芯片SPCA563A處理，再由16位單片機(jī)SPCE061A處理后，判斷圖像中環(huán)境粗糙度等級；

風(fēng)速傳感器采集的風(fēng)速信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器TCL1549M轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字量信號，再傳送至89C51單片機(jī)處理；