[發明專利]用于風電場超聲波風速監測的一次相關時延估計方法

在審

• 申請號: 201410084635.4
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN103884866A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 汪寧渤;路亮;馬彥宏;趙龍;周強;馬明;張健美;王明松
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網甘肅省電力公司;甘肅省電力公司風電技術中心
• 主分類號: G01P5/24
• 分類號: G01P5/24
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術領域

本發明涉及新能源發電過程中風資源監測技術領域，具體地，涉及一種用于風電場超聲波風速監測的一次相關時延估計方法。

背景技術

目前，我國風電進入規模化發展階段以后所產生的大型新能源基地多數位于“三北地區”（西北、東北、華北），大型新能源基地一般遠離負荷中心，其電力需要經過長距離、高電壓輸送到負荷中心進行消納。由于風資源的間歇性、隨機性和波動性，導致大規模新能源基地的風電發電出力會隨之發生較大范圍的波動，進一步導致輸電網絡充電功率的波動，給電網運行安全帶來一系列問題。

截至2013年11月，甘肅電網并網風電裝機容量已達668萬千瓦，約占甘肅電網總裝機容量的21%，成為僅次于火電的第二大主力電源。隨著風電并網規模的不斷提高，風電不確定性和不可控性給電網的安全穩定經濟運行帶來諸多問題。

發明內容

本發明的目的在于，針對上述問題，提出一種用于風電場超聲波風速監測的一次相關時延估計方法，以實現精確的對風電功率進行預測和校正，提高預測精度的優點。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：

一種用于風電場超聲波風速監測的一次相關時延估計方法，包括以下方法，

步驟1、數字化超聲波在順風和逆風條件下的兩次回波信號；

步驟2、計算上述順風和逆風條件下兩次回波信號的相關函數；

步驟3、簡化上述順風和逆風條件下兩次回波信號的相關函數的數字化公式；

步驟4、對上述簡化后的相關函數的數字化公式分析得出時延估計值。

根據本發明的優選實施例，上述步驟1中數字化超聲波在順風和逆風條件下的兩次回波信號具體如下：

順逆兩次發射后接收到的兩次超聲波回波信號為：

x₁(t)＝k₁s(t-t₁)+n₁(t)

x₂(t)＝k₂s(t-t₂)+n₂(t)

其中s(t)是發射的超聲信號，n₁(t)和n₂(t)為高斯白噪聲信號，k₁和k₂為衰減因子，t₁和t₂分別為順風和逆風傳輸時間。

根據本發明的優選實施例，所述步驟2相關函數具體為：

x₁(t)和x₂(t)的互相關函數：