基于声雷达技术的高精度精细化测风的研究

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在社会发展的进程中,经济的快速发展所造成的能源短缺问题日益严重,并且呈现几何式增长的趋势,不可再生能源早已不能够继续满足人们对经济快速发展的要求,由此新能源发电被迫提前大量投入平常日程使用中。对于新能源发电能否达到类似不可再生能源发电的效果,研究人员从多个角度着重分析可能存在的适应性、功能性等问题,其中对早已深入发展的风电领域的研究尤为突出,由于人们对大自然中形成的风无法进行有效控制,风能资源的多变性让风电场的精准风况测量和风能评估工作越来越受到重视。基于上述判断,对声雷达对比测风塔在改进风电场精细化测风方面效果的研究就显得更有必要性,本文基于安徽省某风电场的实际数据,从设备结构以及数据层面对两个设备进行重点分析。主要研究工作如下:(1)对风能资源相关参数的具体定义内容和不同计算公式进行介绍,并阐明评判某测风区域风能风况的标准,而后提出利用四分位法、插补法和相关性处理进行数据的收集处理工作,接着着重分析了声雷达的测风数据在实际应用中的具体效果,从数据角度总结声雷达的现场适应性。(2)对比测风塔和声雷达两种基于不同原理测风的设备分别在硬件功能和实际测风数据方面所体现出来的差距,首先采用最小二乘法线性拟合验证两者相关性,通过计算相关指标参数说明声雷达在现场应用中能够取代测风塔进行精细化测风工作。在基于该实用性结论的基础上,接着提出通过利用功率预测实验进行进一步的应用证明,考虑建立BP神经网络模型拟合计算,依据国标内容,得出最终的对比误差结果,验证了声雷达在精细化测风方面的优势。(3)对用于后台辅助作用的声雷达测风系统的开发设计进行研究,介绍了该系统研发时采用的编程语言,并分别解释了其构成模块、主要功能和相关界面,对其主要的作用模式进行阐述,分析其对现场声雷达实际工作的帮助。
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