專(zhuān)利名稱(chēng)：一種風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
目前，大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一般為水平軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)，它由風(fēng)輪、增速齒輪箱、發(fā)電 機(jī)、偏航裝置、控制系統(tǒng)、塔架等部件所組成，風(fēng)以一定的速度和攻角作用在槳葉上，使槳葉 產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)力矩而轉(zhuǎn)動(dòng)，將風(fēng)的能量轉(zhuǎn)變成機(jī)械能，風(fēng)越大，風(fēng)輪接受風(fēng)的能量也越大，風(fēng)輪 轉(zhuǎn)得就越快，風(fēng)輪的作用是將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，它由氣動(dòng)性能優(yōu)異的葉片組成，機(jī)組一般 為2-3個(gè)葉片裝在輪轂上，低速轉(zhuǎn)動(dòng)的風(fēng)輪通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)由增速齒輪箱增速，將動(dòng)力傳遞 給發(fā)電機(jī)，上述這些部件都安裝在機(jī)艙平面上，整個(gè)機(jī)艙由高大的搭架舉起，由于風(fēng)向經(jīng)常 變化，當(dāng)風(fēng)機(jī)在出現(xiàn)風(fēng)輪不平衡故障時(shí)，即使風(fēng)力足夠大，風(fēng)機(jī)也是不轉(zhuǎn)的，而當(dāng)風(fēng)機(jī)控制 器出現(xiàn)故障時(shí)，風(fēng)機(jī)則不能自動(dòng)停機(jī)，由于氣象條件如溫度、壓強(qiáng)等對(duì)風(fēng)機(jī)的影響，往往使 風(fēng)機(jī)不能很好的運(yùn)行，影響發(fā)電效果；風(fēng)電場(chǎng)的功率預(yù)測(cè)是由當(dāng)?shù)氐母鞣N天氣、氣候條件的影響，要求風(fēng)機(jī)的最大輸出 功率，這種預(yù)測(cè)方法是有很大的誤差的。因?yàn)闆](méi)有考慮在此種情況下風(fēng)機(jī)的狀態(tài)，也就沒(méi)有 辦法準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)風(fēng)力發(fā)電的輸出功率。
發(fā)明內(nèi)容為了克服已有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的提供一種風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè) 裝置，為了有效地利用風(fēng)能，必須要有迎風(fēng)裝置，它根據(jù)風(fēng)向傳感器測(cè)得的風(fēng)向信號(hào)，由控 制器控制偏航電機(jī)，驅(qū)動(dòng)與塔架上大齒輪咬合的小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由于風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)，從而 更有效地將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能。本實(shí)用新型風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)裝置包括有傳感器、數(shù)據(jù)采集芯片、中央處 理器、工控機(jī)和無(wú)線(xiàn)通訊模塊，各部件連接傳感器的輸出端連接數(shù)據(jù)采集芯片的輸入端， 數(shù)據(jù)采集芯片的輸出端連接中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端連接工控機(jī)和無(wú)線(xiàn) 通信模塊的輸入端。采用風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)裝置進(jìn)行預(yù)測(cè)的方法，利用最小二乘法支持向量機(jī) 模型進(jìn)行預(yù)測(cè)，包括如下步驟步驟1、采用風(fēng)電場(chǎng)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)裝置采集風(fēng)電場(chǎng)的電機(jī)組槳葉安裝角度、發(fā)動(dòng)機(jī) 軸承震動(dòng)頻率、塔桿垂直度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩作為輸入量；步驟2、建立預(yù)測(cè)樣本，形成訓(xùn)練樣本集；將風(fēng)電機(jī)組槳葉安裝角度、發(fā)動(dòng)機(jī)軸承震動(dòng)頻率、塔桿垂直度和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩作為 輸入量；設(shè)輸入、輸出樣本數(shù)據(jù)集為{xk，yk}(k= 1，2，…，N)，N為自然數(shù)；其中，Xk為η維 輸入向量，xk e Rn, Rn代表多維的實(shí)數(shù)量；yk為風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)，yk e Rn ；在特征空間 中的線(xiàn)性方程可以表示為以下形式[0010]
yk = ωτφ (x)+b(1)
式(1)中，0(·) =R^Rnh將輸入空間映射為高維特征空間的映射函數(shù)； ω為超平面的權(quán)值向量，ω e Rn ;b為偏置量； 步驟3、將輸入樣本數(shù)據(jù)集輸入最小二乘法支持向量機(jī)模型； 最小二乘法支持向量機(jī)模型選擇誤差ek的平方和為損失函數(shù)，其優(yōu)化為
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權(quán)利要求一種風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)裝置，其特征在于該裝置包括有傳感器、數(shù)據(jù)采集芯片、中央處理器、工控機(jī)和無(wú)線(xiàn)通訊模塊，各部件連接傳感器的輸出端連接數(shù)據(jù)采集芯片的輸入端，數(shù)據(jù)采集芯片的輸出端連接中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端連接工控機(jī)和無(wú)線(xiàn)通信模塊的輸入端。
專(zhuān)利摘要一種風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)裝置，屬于風(fēng)力發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域。該裝置包括有傳感器、數(shù)據(jù)采集芯片、中央處理器、工控機(jī)和無(wú)線(xiàn)通訊模塊，各部件連接傳感器的輸出端連接數(shù)據(jù)采集芯片的輸入端，數(shù)據(jù)采集芯片的輸出端連接中央處理器的輸入端，中央處理器的輸出端連接工控機(jī)和無(wú)線(xiàn)通信模塊的輸入端。本實(shí)用新型風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)方法包括有控制裝置和數(shù)學(xué)模型兩部分；其中控制裝置包括有傳感器、數(shù)據(jù)采集芯片、中央處理器、工控機(jī)和無(wú)線(xiàn)通訊模塊。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)通實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)過(guò)程中風(fēng)機(jī)自身狀態(tài)的監(jiān)測(cè)，通過(guò)最小二乘法支持向量機(jī)模型的建立，使得對(duì)于風(fēng)機(jī)負(fù)荷指數(shù)預(yù)測(cè)，精確高，準(zhǔn)確度好，預(yù)測(cè)效率高。
文檔編號(hào)F03D7/00GK201723364SQ20102025521
公開(kāi)日2011年1月26日 申請(qǐng)日期2010年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月12日
發(fā)明者徐建源, 李斌, 李永祥, 林莘, 滕云, 鞠海林 申請(qǐng)人:沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué)