[發(fā)明專利]一種風(fēng)速采集裝置及其機(jī)艙傳遞函數(shù)的標(biāo)定方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710773735.1
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107577647A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 汪德斌;馬誠;毛沖云;向在喜;李永新
• 申請（專利權(quán)）人: 上海綠孚科技有限公司
• 主分類號: G06F17/18
• 分類號: G06F17/18;G06N3/08;G01P5/00
• 代理公司: 上海驍象知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31315
• 代理人: 趙俊寅

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)，特別是涉及一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速采集裝置及其機(jī)艙傳遞函數(shù)的標(biāo)定方法。

背景技術(shù)

對于風(fēng)力發(fā)電機(jī)（以下簡稱風(fēng)機(jī)）而言，風(fēng)速的大小對于風(fēng)機(jī)優(yōu)劣的評估至關(guān)重要，目前IEC對風(fēng)機(jī)評估有著極其嚴(yán)苛的標(biāo)準(zhǔn)，但是由于其條件過于嚴(yán)苛，絕大部分風(fēng)場都難以滿足其條件，IEC又提出了機(jī)艙傳遞函數(shù)，將位于安裝于機(jī)艙頂部的風(fēng)速儀測量到的風(fēng)速（后文稱為機(jī)艙風(fēng)速）修正為風(fēng)機(jī)前方來風(fēng)方向的自由流風(fēng)速（后文簡稱為上游風(fēng)速），但是會帶來不可忽略的誤差。

而申請人的在先申請，如專利名為一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速儀的安裝方法及其安裝結(jié)構(gòu)”、“一種風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速儀安裝方法及其自平衡式安裝結(jié)構(gòu)”中具有對前置風(fēng)速儀（風(fēng)速儀安裝在風(fēng)機(jī)前方）的記載。

而申請人在本案中想設(shè)計出一種在風(fēng)機(jī)兩側(cè)設(shè)置風(fēng)速儀以分別檢測機(jī)艙風(fēng)速和上游風(fēng)速，并通過機(jī)艙風(fēng)速和上游風(fēng)速作為基礎(chǔ)參數(shù)來擬合機(jī)艙傳遞函數(shù)，以降低只通過上游風(fēng)速來擬合傳遞機(jī)艙函數(shù)所造成的誤差。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種風(fēng)速采集裝置，其能夠采集到風(fēng)力發(fā)電機(jī)上游風(fēng)速和機(jī)艙風(fēng)速。

本發(fā)明還公開了一種基于上述風(fēng)速采集裝置的機(jī)艙傳遞函數(shù)的標(biāo)定方法，其通過同時利用機(jī)艙風(fēng)速和上游風(fēng)速擬合機(jī)艙傳遞函數(shù)以降低現(xiàn)有技術(shù)中機(jī)艙傳遞函數(shù)誤差較大的缺陷。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種風(fēng)速采集裝置，包括，機(jī)艙、輪轂、第一風(fēng)速儀、第二風(fēng)速儀，所述的第一風(fēng)速儀和第二風(fēng)速儀分別位于掃風(fēng)面兩側(cè)；

所述的第一風(fēng)速儀用于測量機(jī)艙風(fēng)速，所述的第二風(fēng)速儀用于測量上游風(fēng)速；

所述的第一風(fēng)速儀、第二風(fēng)速儀分別與數(shù)據(jù)采集裝置連接，所述的數(shù)據(jù)采集裝置用于采集和存儲機(jī)艙風(fēng)速和上游風(fēng)速。

一種基于上述風(fēng)速采集裝置的機(jī)艙傳遞函數(shù)的標(biāo)定方法，包括如下步驟：

S1、通過第一風(fēng)速儀、第二風(fēng)速儀分別采集機(jī)艙風(fēng)速和上游風(fēng)速，并將所采集的數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)采集裝置；

S2、根據(jù)上游風(fēng)速V_上游和機(jī)艙風(fēng)速V_機(jī)艙來確定上下游的機(jī)艙傳遞函數(shù)V_上游=f(V_機(jī)艙)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，S2中是根據(jù)同一時間采集的V_上游和V_機(jī)艙來確定機(jī)艙傳遞函數(shù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在S2中可線性回歸的方式來擬合機(jī)艙傳遞函數(shù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，將V_機(jī)艙作為X數(shù)據(jù)，將V_上游作為Y數(shù)據(jù)導(dǎo)入線性回歸工具，再選擇合適的擬合函數(shù)進(jìn)行擬合后獲即可獲得機(jī)艙傳遞函數(shù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的擬合函數(shù)為三次多項式。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，在S2中采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法來獲得機(jī)艙傳遞函數(shù)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，所述的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法包括如下內(nèi)容：采集一定樣本數(shù)的V_機(jī)艙和在同一時間與之相對應(yīng)的V_上游進(jìn)行訓(xùn)練，建立神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，并使用此模型作為機(jī)艙傳遞函數(shù)。

本發(fā)明的有益效果是：傳統(tǒng)意義上的機(jī)艙傳遞函數(shù)，依據(jù)機(jī)艙風(fēng)速，當(dāng)前風(fēng)機(jī)功率等信息根據(jù)貝茲理論進(jìn)行數(shù)學(xué)建模、擬合，然而由于風(fēng)力發(fā)電機(jī)的槳角，內(nèi)部齒輪箱和變頻器的損耗，空氣密度（受溫度，濕度影響較大）都會影響風(fēng)機(jī)的功率，因此本發(fā)明通過前置風(fēng)速儀直接測得上游風(fēng)速，根據(jù)上游風(fēng)速和機(jī)艙風(fēng)速來擬合機(jī)艙傳遞函數(shù)，避免了由于風(fēng)機(jī)內(nèi)部機(jī)械因素和空氣外部環(huán)境因素帶來的誤差。

附圖說明

圖1是本發(fā)明風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)速采集裝置具體實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明：

參見圖1，一種風(fēng)速采集裝置，包括，機(jī)艙300、輪轂200、第一風(fēng)速儀110、第二風(fēng)速儀120，所述的第一風(fēng)速儀110和第二風(fēng)速儀120分別位于掃風(fēng)面400（葉片轉(zhuǎn)動的圓周面）兩側(cè)；

所述的第一風(fēng)速儀110用于測量機(jī)艙風(fēng)速，所述的第二風(fēng)速儀120用于測量上游風(fēng)速；

所述的第一風(fēng)速儀110、第二風(fēng)速儀120分別與數(shù)據(jù)采集裝置連接，所述的數(shù)據(jù)采集裝置用于接收機(jī)艙風(fēng)速和上游風(fēng)速的數(shù)據(jù)并進(jìn)行存儲。所述的數(shù)據(jù)采集裝置可以是存儲數(shù)據(jù)用的磁盤或硬盤等。

一種基于上述風(fēng)速采集裝置的機(jī)艙傳遞函數(shù)的標(biāo)定方法，包括如下步驟：