風(fēng)力發(fā)電由于其環(huán)保、安全、取之不盡用之不竭的優(yōu)點(diǎn)現(xiàn)已成為世界各國(guó)可再生能源中的研究熱點(diǎn)。但是風(fēng)具有間歇性和波動(dòng)性大的特點(diǎn)，如何減少大容量風(fēng)電接入電網(wǎng)對(duì)電力系統(tǒng)安全、電能質(zhì)量和電力供需平衡的影響成為風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的一個(gè)難題，由此，風(fēng)速短期預(yù)測(cè)的研究應(yīng)運(yùn)而生。風(fēng)電功率和風(fēng)速的三次方成正比，所以風(fēng)速的變化情況決定了風(fēng)電場(chǎng)可能的出力情況。因此，有效的風(fēng)速短期預(yù)測(cè)可以為電網(wǎng)調(diào)度提供依據(jù)，使電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定高效運(yùn)行。 由于風(fēng)具有隨機(jī)性，傳統(tǒng)機(jī)械式風(fēng)速儀實(shí)時(shí)測(cè)量得到的數(shù)據(jù)往往偏差較大；現(xiàn)有風(fēng)速儀都是測(cè)量水平方向的風(fēng)速，對(duì)風(fēng)速湍流測(cè)量的三維風(fēng)速儀的研究很少。當(dāng)垂直方向風(fēng)速分量對(duì)風(fēng)速影響較大時(shí)，采用二維風(fēng)速數(shù)據(jù)進(jìn)行風(fēng)速短期預(yù)測(cè)，必然帶來較大誤差而影響預(yù)測(cè)結(jié)果。本文設(shè)計(jì)了基于超聲波時(shí)差法的三維風(fēng)速儀，系統(tǒng)不存在機(jī)械損耗，而且測(cè)量精度高，為風(fēng)速短期預(yù)測(cè)提供實(shí)時(shí)的三維數(shù)據(jù)�；诔暡〞r(shí)差法測(cè)量風(fēng)速原理，進(jìn)行了測(cè)量風(fēng)速的三維超聲波陣列排布設(shè)計(jì)。以高精度時(shí)差測(cè)量芯片TDC-GP21和STC單片機(jī)為核心，詳細(xì)分析設(shè)計(jì)了三維超聲波風(fēng)速儀的各部分硬件電路組成及作用，并給出了核心部分的軟件流程圖，最后分析了測(cè)量誤差及校準(zhǔn)...

【文章頁數(shù)】：51 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖2一1時(shí)差法超聲波風(fēng)速測(cè)量原理圖

本文選擇中心頻率為200kHz的收發(fā)一體超聲波換能器，順序發(fā)射超聲波，為了直觀和敘述方便，將每個(gè)換能器表示成一個(gè)發(fā)射換能器和一個(gè)接收換能器兩部分，如圖2-1所示。首先探頭A作為發(fā)射端，探頭B作為接收端，設(shè)由換能器A到B的傳播方向?yàn)轫橈L(fēng)方向，進(jìn)行測(cè)量得到順風(fēng)方向的傳播時(shí)間ABt：....

圖2-3三維超聲波風(fēng)速測(cè)量傳感陣列裝置

-8-圖2-3三維超聲波風(fēng)速測(cè)量傳感陣列裝置g.2-33Dultrasonicsensorarrayofwindspeedmeasurementde風(fēng)速儀的硬件設(shè)計(jì)件總體功能設(shè)計(jì)速儀硬件設(shè)計(jì)的總體功能框圖如圖2-4所示，首先或FIRE<sub>D</....

圖2-4系統(tǒng)硬件總體功能框圖

.2-4Theoverallfunctiondiagramofthesystemhard1硬件電路設(shè)計(jì)德國(guó)ACAM公司生產(chǎn)的高精度時(shí)間數(shù)字波流量測(cè)量所需的功能。TDC-GP21有兩.5ns-2.5μs，范圍2的測(cè)量范圍為500ns-4以本系統(tǒng)TDC....

圖2-5TDC-Gp21方框原理圖

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本文編號(hào)：4018706