用于风电场超声波风速监测的一次相关时延估计方法技术

技术编号:10162387 阅读:191 留言:0更新日期:2014-07-01 18:02
本发明专利技术公开了一种用于风电场超声波风速监测的一次相关时延估计方法,包括以下方法,数字化超声波在顺风和逆风条件下的两次回波信号;计算上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数;简化上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数的数字化公式;对上述简化后的相关函数的数字化公式分析得出时延估计值。实现精确的对风电功率进行预测和校正,提高预测精度的目的。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种,包括以下方法,数字化超声波在顺风和逆风条件下的两次回波信号;计算上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数;简化上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数的数字化公式;对上述简化后的相关函数的数字化公式分析得出时延估计值。实现精确的对风电功率进行预测和校正,提高预测精度的目的。【专利说明】
本专利技术涉及新能源发电过程中风资源监测
,具体地,涉及一种。
技术介绍
目前,我国风电进入规模化发展阶段以后所产生的大型新能源基地多数位于“三北地区”(西北、东北、华北),大型新能源基地一般远离负荷中心,其电力需要经过长距离、高电压输送到负荷中心进行消纳。由于风资源的间歇性、随机性和波动性,导致大规模新能源基地的风电发电出力会随之发生较大范围的波动,进一步导致输电网络充电功率的波动,给电网运行安全带来一系列问题。截至2013年11月,甘肃电网并网风电装机容量已达668万千瓦,约占甘肃电网总装机容量的21%,成为仅次于火电的第二大主力电源。随着风电并网规模的不断提高,风电不确定性和不可控性给电网的安全稳定经济运行带来诸多问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于,针对上述问题,提出一种,以实现精确的对风电功率进行预测和校正,提高预测精度的优点。为实现上述目的,本专利技术采用的技术方案是:一种用于风电场 超声波风速监测的一次相关时延估计方法,包括以下方法,步骤1、数字化超声波在顺风和逆风条件下的两次回波信号;步骤2、计算上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数;步骤3、简化上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数的数字化公式;步骤4、对上述简化后的相关函数的数字化公式分析得出时延估计值。根据本专利技术的优选实施例,上述步骤I中数字化超声波在顺风和逆风条件下的两次回波信号具体如下:顺逆两次发射后接收到的两次超声波回波信号为:X1 (t) =Ii1S(I^tWt)X2 (t) = k2s (t~t2) +n2 (t)其中s(t)是发射的超声信号,H1 (t)和n2(t)为高斯白噪声信号,Ic1和k2为衰减因子,h和t2分别为顺风和逆风传输时间。根据本专利技术的优选实施例,所述步骤2相关函数具体为:X1 (t)和X2 (t)的互相关函数:【权利要求】1.一种,其特征在于,包括以下方法, 步骤1、数字化超声波在顺风和逆风条件下的两次回波信号; 步骤2、计算上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数; 步骤3、简化上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数的数字化公式; 步骤4、对上述简化后的相关函数的数字化公式分析得出时延估计值。2.根据权利要求1所述的,其特征在于,上述步骤I中数字化超声波在顺风和逆风条件下的两次回波信号具体如下: 顺逆两次发射后接收到的两次超声波回波信号为: Xi (t) = k1s(t-t1)+n1 (t) x2 (t) = k2s (t_t2) +n2 (t) 其中S(t)是发射的超声信号,II1 (t)和112(0`为高斯白噪声信号,1^和1^2为衰减因子,h和t2分别为顺风和逆风传输时间。3.根据权利要求2所述的,其特征在于,所述步骤2相关函数具体为: X1 (t)和X2 (t)的互相关函数: 4.根据权利要求3所述的,其特征在于,步骤3简化相关函数的数字化公式具体为: 由于Il1 (t)和112(0为高斯白噪声信号,彼此之间不相关,而且超声波发射信号s(t)与白噪声信号之间也不相关,上述互相关函数简化为: R12 ( τ ) = Ii1Ii2Rss ( τ +t「t2)。5.根据权利要求4所述的,其特征在于,所述分析得出时延估计值具体为: 当τ ^ = t2_ti时,自相关函数达到最大值,即超声波回波信号X1 (t)和x2(t)的互相关函数R12(T)达到最大值,此时对应的时间τ就是接收到的两个回波信号的时延估计值; 发射信号S(t)与接收信号X1 (t)之间的互相关运算的峰值所对应的时间为的估计值,发射信号s(t)与接收信号x2(t)之间的互相关运算的峰值所对应的时间为t2的估计值。【文档编号】G01P5/24GK103884866SQ201410084635【公开日】2014年6月25日 申请日期:2014年3月10日 优先权日:2014年3月10日 【专利技术者】汪宁渤, 路亮, 马彦宏, 赵龙, 周强, 马明, 张健美, 王明松 申请人:国家电网公司, 国网甘肃省电力公司, 甘肃省电力公司风电技术中心本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于风电场超声波风速监测的一次相关时延估计方法,其特征在于,包括以下方法,步骤1、数字化超声波在顺风和逆风条件下的两次回波信号;步骤2、计算上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数;步骤3、简化上述顺风和逆风条件下两次回波信号的相关函数的数字化公式;步骤4、对上述简化后的相关函数的数字化公式分析得出时延估计值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:汪宁渤路亮马彦宏赵龙周强马明张健美王明松
申请(专利权)人:国家电网公司国网甘肃省电力公司甘肃省电力公司风电技术中心
类型:发明
国别省市:北京;11

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