本发明专利技术涉及风电场风机选址技术领域，尤其涉及一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置及方法。本发明专利技术是由摄像头装置与图像CMOS传感器相连，图像CMOS传感器与图像处理芯片相连，图像处理芯片与单片机SPCE061A相连接；风速传感器与A/D转换器相连接，A/D转换器与89C51单片机相连接。本发明专利技术具有适用于平坦地形与复杂地形的风机选址的优点。还具有目标优化多元化，使得风电场投资费用小而经济效益高，并使得年发电量得到显著提高的优点效果。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及风电场风机选址
，尤其涉及。是通过对备选风场风速风向的测量，通过摄像头装置对周围环境的监测，把图像数据传送到图像处理芯片SPCA563A处理，再传送至微控制器处理得到地面粗糙度的判断；风速仪测量后的风速信号经A/D转换后传送到微处理器。利用风机之间的尾流影响模型、噪声模型、风机建设和维护费用模型作为目标优化函数以及基于二进制的遗传算法计算得到各个风机最优位置。
技术介绍
风能作为一种新型清洁可再生能源，随着在我国在风电行业的大力发展，风电场的建立日益增多。风电场的选址主要有宏观选址和微观选址，宏观选址是根据风能资源确立风电场位置，风电场的地理位置确立后，需要通过微观选址确立各个风机的具体位置。风电场建立的优劣性，最主要考虑各个风机对风能的利用率，风机噪声的影响，及其风机建立成本和维护费用等因素，使风电场达到年发电量最大，建设成本和噪声污染最小，达到最优结果。在现有的微观选址中，主要是通过WasP, WindFarmer等软件进行选址,但是在风机选址时需要人工布置每个风机的微观选址后，软件才可以计算出风场的最大发电量，要得到最优结果需要进行多次人工确定微观选址，因此工作量会相对较大；此外，这些商业软件比较局限于平坦地形的风机选址，对复杂地形计算误差会比较大。
技术实现思路
为了克服上述缺陷，本专利技术提供，目的是根据不同地形选择不同的风力机尾流模型计算风电场的输出功率、噪声影响，并且计算出风电场的投资维护费用，使得风电场的经济效益达到最大。 本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置摄像头装置与图像CMOS传感器相连，图像CMOS传感器与图像处理芯片相连，图像处理芯片与单片机SPCE061A相连接；风速传感器与A/D转换器相连接，A/D转换器与89C51单片机相连接。所述的图像处理芯片采用SPCA563A ；图像CMOS传感器采用SPCA561A ;风速仪传感器采用科瑞文INTlO ；A/D转换器采用TLC1549M。所述的图像CMOS传感器SPCA561A与图像处理芯片的连接关系如下管脚GPIOO连接 RGBIN，GPIOl 连接 RGBIN，GP102 连接 RGBIN，TRAPO 连接 RGBIN，TRAPl连接 RGBIN，TRAP2 连接 RGBIN，TRAP3 连接 RGBIN，TRAP4 连接 RGBIN，TRAP5连接 EXTVD，TRAP6 连接 EXTHD，GP103 连接 12CSCL，GP104 连接 12CSDA，EDO 连接 EXTCK2X，CPCLK 连接 EXTCK1X。所述的图像处理芯片SPCA563A与单片机SPCE061A连接关系如下SCK连接SCK，SD 连接 SDI，RDY 连接 LOAD。 所述的单片机SPCE061A内存有32K，可以选择用SPR4069的BMI接口方式对SPCE061A进行FLASH存储器扩展，采用BMI接口方式的A模式，即CF0、CFU CF2、CF3、CF4、CF5、CF6 接低电平即接地，CF7 接高电平；ADO、ADI、AD2、AD3、AD4、AD5、AD6、AD7 连接SPCE061A的双向数据口 IOA的低8位，用来传输地址和数据；MC0、MCl分别连接SPCE061A的I0B12、I0B11作为控制线，用来产生地址数据及读写控制信号；VDDQ的工作电压为3. 3V,用于IO 口供电，VDDI供电范围为2. 25V到2. 75V，用于对内部FLASH与逻辑控制器供电。所述的A/D转换器TCL1549与89C51单片机连接关系如下TLC1549M的管脚REF-、GND接地，管脚与89C51单片机的P3. O管脚相连接，I/O CLOCK管脚与P3. I连接、DATAOUT与P3. 2连接。一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址方法，是图像采集是由摄像头装置采集备选风电场周围环境图像，经过图像CMOS传感器SPCA561A传送至图像处理芯片SPCA563A处理，再由16位单片机SPCE061A处理后，判断图像中环境粗糙度等级；风速传感器采集的风速信号经A/D转换器TCL1549M转换后成为数字量信号，再传送至89C51单片机处理；对风电场中风速分布采用一种连续型概率分布模型校正，对风机间的相互尾流影响采用一种适用于山丘地形和平坦地形相融合的模型校正；在风力发电场微观选址中，把风机的功率输出最大、风机噪声影响最小、风机建设费用及其维护费用最少作为目标优化函数，利用二进制编码遗传优化算法计算，得到风电场内各个风机的最优地址。所述的对适用于平坦地形的JESSEN模型权利要求1.一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置，其特征是 摄像头装置与图像CMOS传感器相连，图像CMOS传感器与图像处理芯片相连，图像处理芯片与单片机SPCE061A相连接； 风速传感器与A/D转换器相连接，A/D转换器与89C51单片机相连接。2.根据权利要求I所述的一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置，其特征是所述的图像处理芯片采用SPCA563A ;图像CMOS传感器采用SPCA561A ;风速仪传感器采用科瑞文INTlO ;A/D转换器采用TLC1549M。3.根据权利要求I所述的一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置，其特征是所述的图像CMOS传感器SPCA561A与图像处理芯片的连接关系如下管脚GPIOO连接RGBIN，GPIOl 连接 RGBI N，GP102 连接 RGBIN，TRAPO 连接 RGBIN，TRAPl 连接RGBI N，TRAP2 连接 RGBIN，TRAP3 连接 RGBIN，TRAP4 连接 RGBIN，TRAP5 连接EXTVD, TRAP6 连接 EXTHD，GP103 连接 12CSCL，GP104 连接 12CSDA，EDO 连接 EXTCK2X，CPCLK连接 EXTCK1X。4.根据权利要求I所述的一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置，其特征是所述的图像处理芯片SPCA563A与单片机SPCE061A连接关系如下SCK连接SCK，SD连接 SDI，RDY 连接 LOAD。5.根据权利要求4所述的一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置，其特征是所述的单片机SPCE061A内存有32K，可以选择用SPR4069的BMI接口方式对SPCE061A进行FLASH存储器扩展，采用BMI接口方式的A模式，即CF0、CF1、CF2、CF3、CF4、CF5、CF6接低电平即接地，CF7接高电平；AD0、AD1、AD2、AD3、AD4、AD5、AD6、AD7连接SPCE061A的双向数据口 IOA的低8位，用来传输地址和数据；MC0、MC1分别连接SPCE061A的I0B12、I0B11作为控制线，用来产生地址数据及读写控制信号；VDDQ的工作电压为3. 3V，用于10 口供电，VDDI供电范围为2. 25V到2. 75V，用于对内部FLASH与逻辑控制器供电。6.根据权利要求I所述的一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置，其特征是所述的A/D转换器TCL1549与89C51单片机连接关系如下TLC1549M的管脚REF_、GND接地本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于二进制编码遗传算法的风机微观选址装置，其特征是：摄像头装置与图像CMOS传感器相连，图像CMOS传感器与图像处理芯片相连，图像处理芯片与单片机SPCE061A相连接；风速传感器与A/D转换器相连接，A/D转换器与89C51单片机相连接。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：黄旭，张化光，朱钰，杨珺，刘劲松，孙秋野，王刚，吴彦，高凯，葛延峰，
申请(专利权)人：辽宁省电力有限公司，辽宁省电力有限公司电力科学研究院，东北大学，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。