[發(fā)明專利]基于單片機的風(fēng)電場超聲波風(fēng)速監(jiān)測方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410074816.9
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN103884864A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 路亮;汪寧渤;王定美;劉光途;呂清泉;陳釗
• 申請（專利權(quán)）人: 國家電網(wǎng)公司;國網(wǎng)甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風(fēng)電技術(shù)中心
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24
• 代理公司: 北京中恒高博知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及新能源發(fā)電過程中風(fēng)資源監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種基于單片機的風(fēng)電場超聲波風(fēng)速監(jiān)測方法。

背景技術(shù)

目前，我國風(fēng)電進(jìn)入規(guī)模化發(fā)展階段以后所產(chǎn)生的大型新能源基地多數(shù)位于“三北地區(qū)”（西北、東北、華北），大型新能源基地一般遠(yuǎn)離負(fù)荷中心，其電力需要經(jīng)過長距離、高電壓輸送到負(fù)荷中心進(jìn)行消納。由于風(fēng)資源的間歇性、隨機性和波動性，導(dǎo)致大規(guī)模新能源基地的風(fēng)電發(fā)電出力會隨之發(fā)生較大范圍的波動，進(jìn)一步導(dǎo)致輸電網(wǎng)絡(luò)充電功率的波動，給電網(wǎng)運行安全帶來一系列問題。

截至2013年11月，甘肅電網(wǎng)并網(wǎng)風(fēng)電裝機容量已達(dá)668萬千瓦，約占甘肅電網(wǎng)總裝機容量的21%，成為僅次于火電的第二大主力電源。隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模的不斷提高，風(fēng)電不確定性和不可控性給電網(wǎng)的安全穩(wěn)定經(jīng)濟(jì)運行帶來諸多問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述問題，提出一種基于單片機的風(fēng)電場超聲波風(fēng)速監(jiān)測方法，以實現(xiàn)準(zhǔn)確預(yù)測風(fēng)電場風(fēng)速，從而準(zhǔn)確預(yù)測發(fā)電量，從而合理調(diào)度電網(wǎng)，保證電網(wǎng)安全的優(yōu)點。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：

一種基于單片機的風(fēng)電場超聲波風(fēng)速監(jiān)測方法，包括以下步驟：

步驟1：開啟FPGA向單片機發(fā)送數(shù)據(jù)傳輸中斷請求接口；

步驟2：根據(jù)FPGA的數(shù)據(jù)傳輸時鐘，接收來自超聲波探頭的超聲波飛行時間T1，T2，T3，T1’，T2’，T3’；

步驟3：分別通過T1和T1'，T2和T2'，T3和T3'計算得到三對超聲波探頭在直線方向上的風(fēng)速；

步驟4：通過計算得到聲速；

步驟5：通過計算的到三維方向上的風(fēng)速、風(fēng)向及溫度；

步驟6：對上述步驟5內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲；

步驟7：判斷是否有用戶數(shù)據(jù)請求單片機中斷，如沒有中斷請求則回到步驟2；

步驟8：如有中斷請求，則解析中斷命令；

步驟9：根據(jù)上述中斷命令計算風(fēng)電場信息；

步驟10：將上述步驟9內(nèi)的數(shù)據(jù)通過RS485總線接口發(fā)送到上位機。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，所述風(fēng)電場信息至少包括平均風(fēng)速、風(fēng)向、最小風(fēng)速、最大風(fēng)速、標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均溫度。

根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施例，步驟4通過計算得到聲速具體如下：

三組探頭對的風(fēng)速分別為