CN117590027A - 一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备，属于风力发电技术领域。所述方法包括：获取机舱测风仪所在位置的不同预设采样点的基准风速、基准风向、待修正风速和待修正风向；构建风速校准模型和风向校准模型，对实时采样点获得的待修正风速和待修正风向进行修正。本发明引入安装测风仪的无人机测量的风速和风向作为基准值对机舱测风仪测量风速风向进行校正，实现了在真实环境下对测风仪进行高精度、高效率的校准。并通过精确测量的风速风向和建立风速校准模型和风向校准模型，实现对测风仪测量中存在的风速和风向亏损误差进行修正，有效提高测风仪的测量准确性和可靠性，从而更好地保障风电机组的安全高效运行。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电技术领域，特别是涉及一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备。
背景技术
测风仪作为风电机组中的重要组成部分，用于测量风场中的风速风向信息，是确保风电机组安全高效运行的关键因素之一。在实际运行中，测风仪的准确性直接影响着风机的性能和发电效率。然而，测风仪在测量风速风向时存在由于受到环境因素和自身尾流效应的影响导致的速度亏损进而引起的测量误差问题。这导致在实际测量中，测风仪所得到的风速值较真实来流风速值偏低，导致风电机组在调整和控制中产生误差，影响机组性能和发电量。
发明内容
本发明的目的是提供一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备，以实现对测风仪测量中存在的风速和风向亏损误差进行修正，有效提高测风仪的测量准确性和可靠性，从而更好地保障风电机组的安全高效运行。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种风电机组测风仪亏损修正方法，所述方法包括如下步骤：
获取机舱测风仪所在位置的不同预设采样点的基准风速、基准风向、待修正风速和待修正风向；所述基准风向和所述基准风速为无人机机载测风仪获得的，所述待修正风速和所述待修正风向为机舱测风仪获得的，所述机舱测风仪为设置在风电机组的机舱上的测风仪；
对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型；
对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型；
基于风速校准模型对实时采样点获得的待修正风速进行修正；
基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正。
可选的，对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型，具体包括：
以待修正风速为横坐标，以基准风速为纵坐标，对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型；
所述风速校准模型为：
Vc＝m1×V+b1；
其中，V为待修正风速，m1和b1分别为风速校准模型的斜率和截距，Vc为修正后的风速，在风速校准模型构建的过程Vc的取值与基准风速一致。
可选的，以待修正风速为横坐标，以基准风速为纵坐标，对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型，之后还包括：
根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，计算风速校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率；
根据风速校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率确定所述风速校准模型是否满足风速修正精度要求；所述风速修正精度要求为：风速回归模型的决定系数大于决定系数阈值，且风速回归模型的标准偏差小于偏差阈值，且风速回归模型的偏离率的绝对值小于偏离率阈值；
当所述风速模型不满足风速修正精度要求时，对风速校准模型的斜率和截距进行调整，并返回根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，计算风速校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率的步骤，直到风速校准模型满足风速修正精度要求。
可选的，根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，计算风速校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率，具体包括：
根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，采用如下公式计算风速校准模型的决定系数；
其中，为风速校准模型的决定系数，Va,i为第i个采样的基准风速，/>为不同预设采样点的基准风速的平均值，/>为不同预设采样点的修正后的风速的平均值，不同预设采样点的修正后的风速为基于风速校准模型对不同预设采样点的待修正风速进行修正获得的；
根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，采用如下公式计算风速校准模型的标准偏差；
其中，SDv为风速校准模型的标准偏差，n为预设采样点的数量；
根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，采用如下公式计算风速校准模型的偏离率；
其中，Biasv为风速校准模型的偏离率。
可选的，对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型，具体包括：
以待修正风向为横坐标，以基准风向为纵坐标，对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型；
所述风向校准模型为：
Dc＝m2×D+b2；
其中，D为待修正风向，m2为风向校准模型的斜率，b2为风向校准模型的截距，Dc为修正后的风向，在风向校准模型构建的过程Vc的取值与基准风向一致。
可选的，以待修正风向为横坐标，以基准风向为纵坐标，对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型，之后还包括：
根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，计算风向校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率；
根据风向校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率确定所述风向校准模型是否满足风向修正精度要求；所述风向修正精度要求为：风向回归模型的决定系数大于决定系数阈值，且风向回归模型的标准偏差小于偏差阈值，且风向回归模型的偏离率的绝对值小于偏离率阈值；
当所述风向模型不满足风向修正精度要求时，对风向校准模型的斜率和截距进行调整，并返回根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，计算风向校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率的步骤，直到风向校准模型满足风向修正精度要求。
可选的，根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，计算风向校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率，具体包括：
根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，采用如下公式计算风向校准模型的决定系数；
其中，为风向校准模型的决定系数，Da,i为第i个采样的基准风向，/>为不同预设采样点的基准风向的平均值，/>为不同预设采样点的修正后的风向的平均值，不同预设采样点的修正后的风向为基于风向校准模型对不同预设采样点的待修正风向进行修正获得的；
根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，采用如下公式计算风向校准模型的标准偏差；
其中，SDd为风向校准模型的标准偏差，n为预设采样点的数量；
根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，采用如下公式计算风向校准模型的偏离率；
其中，Biasd为风向校准模型的偏离率。
可选的，基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正，之后还包括：
利用如下公式计算风速亏损值和风向亏损值；
ΔV＝Vc-V；
ΔD＝Dc-D；
其中，ΔV为风速亏损值，ΔD为风向亏损值，Vc为修正后的风速，Dc为修正后的风向，V为待修正风速，D为待修正风向。
一种风电机组测风仪亏损修正系统，所述系统应用于上述的方法，所述系统包括：
数据获取模块，用于获取机舱测风仪所在位置的不同预设采样点的基准风速、基准风向、待修正风速和待修正风向；所述基准风向和所述基准风速为无人机机载测风仪获得的，所述待修正风速和所述待修正风向为机舱测风仪获得的，所述机舱测风仪为设置在风电机组的机舱上的测风仪；
风速校准模型构建模块，用于对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型；
风向校准模型构建模块，用于对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型；
风速修正模块，用于基于风速校准模型对实时采样点获得的待修正风速进行修正；
风向修正模块，用于基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正。
一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明实施例提供一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备。所述方法包括如下步骤：获取机舱测风仪所在位置的不同预设采样点的基准风速、基准风向、待修正风速和待修正风向；所述基准风向和所述基准风速为无人机机载测风仪获得的，所述待修正风速和所述待修正风向为机舱测风仪获得的，所述机舱测风仪为设置在风电机组的机舱上的测风仪；对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型；对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型；基于风速校准模型对实时采样点获得的待修正风速进行修正；基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正。本发明引入安装测风仪的无人机测量的风速和风向作为基准值对机舱测风仪测量风速风向进行校正，实现了在真实环境下对测风仪进行高精度、高效率的校准。并通过精确测量的风速风向和建立风速校准模型和风向校准模型，实现对测风仪测量中存在的风速和风向亏损误差进行修正，有效提高测风仪的测量准确性和可靠性，从而更好地保障风电机组的安全高效运行。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种风电机组测风仪亏损修正方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种风电机组测风仪亏损修正方法的原理图；
图3为本发明实施例提供的无人机机载测风仪风速风向测量位置图。
附图标记说明：
1、塔筒；2、机舱；3、测风仪传感器；4、风轮；5、叶片；6、无人机；7、机载测风仪传感器；8、风电机组轮毂高度中心线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备，以实现对测风仪测量中存在的风速和风向亏损误差进行修正，有效提高测风仪的测量准确性和可靠性，从而更好地保障风电机组的安全高效运行。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明实施例提供一种风电机组测风仪风速风向亏损修正方法，如图2所示，主要包括：无人机机载测风仪的安装与风速风向测量；风速风向测量数据的预处理与校准模型的建立；校准模型的误差分析与风速风向亏损值计算；风速风向校准算法集成到风电控制系统。
本发明实施例提供一种风电机组测风仪亏损修正方法，如图1所示，所述方法包括如下步骤：
步骤101，获取机舱测风仪所在位置的不同预设采样点的基准风速、基准风向、待修正风速和待修正风向；所述基准风向和所述基准风速为无人机机载测风仪获得的，所述待修正风速和所述待修正风向为机舱测风仪获得的，所述机舱测风仪为设置在风电机组的机舱上的测风仪。本发明实施例中的预设采样点为无人机记载测风机与机舱测风仪同步采样的采样时刻。
本发明的无人机机载测风仪进行风速风向测量的结构示意图如图3所示，其中的，风电机组包括：塔筒1、机舱2、机舱测风仪3、风轮4、叶片5、无人机机载测风仪包括：无人机6、机载测风仪7，测量时无人机6在风电机组轮毂高度中心线8处进行测量，将该位置与机舱测风仪3所在位置视为同一位置。
本发明步骤101的实施过程包括无人机机载测风仪的安装与风速风向测量，具体如下：
将测风仪安装在无人机的机身上部的中间部位，且在无人机机身上部与测风仪中间加装一层轻质垫片，测风仪与轻质垫片之间采用螺栓连接，轻质垫片与无人机可采取磁吸或胶粘的方式进行固定。增加垫片可以避免测风仪受到无人机自身气流干扰，进而确保获取来流风速的真实数据，同时也起到固定测风仪的作用。
在将测风仪安装在无人机上之前，需要对其进行校准和验证。校准过程包括与标准测风仪进行比对，以确保测量结果的准确性。验证阶段则是在地面或合适的实验场地，通过与其他可靠测量设备对比，验证测风仪的准确性和稳定性。
测风仪安装在无人机上后，可以开始执行风速风向测量任务。无人机将按照设定的航线飞行至风电机组轮毂高度处，测风仪将实时测量风场中的风速风向信息，且保持风速风向数据的采样时间间隔与SCADA中风速风向的采样时间间隔一致，采用无线传输的方式将测量数据传输到地面站进行记录和分析。测量过程中，无人机需要保持稳定飞行，确保测风仪能够获取准确的风速风向数据。
本发明实施例中，使用机载测风仪测量尽可能多的风速风向工况，其中风速工况应包含风电机组切入风速到满发风速范围内的风速工况，风向工况应包含风电机组常年的风向工况。
步骤102，对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型。
步骤103，对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型。
本发明实施例中步骤102和步骤103包括风速风向测量数据的预处理与校准模型的建立的步骤，具体如下：
对无人机机载测风仪测量的基准风速和基准风向数据与机舱测风仪测量结果进行预处理，主要包括数据清洗、去除异常值等步骤，通过数据预处理获得更准确、稳定的实际风速数据。
对无人机机载测风仪测量的基准风速和基准风向与机舱测风仪测量的待修正风速和待修正风向预处理完毕后，得到了一些数组(V1,V'1)，(V2,V'2)，……(Vn，V'n)，其中Vi是机舱测风仪测得风速的SCADA数据，即待修正风速，V'i是无人机机载测风仪测得的风速，即基准风速。以机舱测风仪测得风速的SCADA数据Vi为x轴，以无人机机载测风仪测得的风速V'i为y轴，拟合得到风速校准回归直线作为风速校准模型，具体如下：
Vc＝m1×V+b1
式中，Vc是修正后的风速，V是待修正风速，m1是风速校准模型的斜率，b1是风速校准模型的截距。
对机载测风仪测量的风向数据与机舱上安装的测风仪测量结果预处理完毕后，得到了一些数组(D1,D'1)，(D2,D'2)，……(Dn，D'n)，其中Di是机舱测风仪测得风向的SCADA数据，即待修正风向，D'i是无人机机载测风仪测得的风向，即基准风向。以机舱测风仪测得风向的SCADA数据Di为x轴，以无人机机载测风仪测得的风向D'i为y轴，拟合得到风速校准回归直线，作为风向校准模型，具体如下：
Dc＝m2×D+b2
式中，Dc是修改后的风向，D是待修正风向，m2是风向校准模型的斜率，b2是风向校准模型的截距。
本发明实施例中的步骤102和步骤103还包括校准模型的误差分析与风速风向亏损值计算的步骤，具体如下：
校准模型的误差分析与风速风向亏损值计算，为了评估校准模型的准确度，计算风速风向校准曲线的决定系数R2、标准偏差SD、偏离率Bias等指标以综合评估该拟合曲线的精度，风速风向校准曲线的决定系数和/>的具体公式如下：
式中，为风速校准模型的决定系数，Va,i为第i个采样的基准风速，/>为不同预设采样点的基准风速的平均值，/>为不同预设采样点的修正后的风速的平均值，不同预设采样点的修正后的风速为基于风速校准模型对不同预设采样点的待修正风速进行修正获得的。/>为风向校准模型的决定系数，Da,i为第i个采样的基准风向，/>为不同预设采样点的基准风向的平均值，/>为不同预设采样点的修正后的风向的平均值，不同预设采样点的修正后的风向为基于风向校准模型对不同预设采样点的待修正风向进行修正获得的。
和/>的取值范围在0～1之间，/>和/>越大表示回归预测的准确性越高。
风速风向校准曲线的标准偏差SDv和SDd的计算公式如下:
式中，SDv为风速校准模型的标准偏差，SDd为风向校准模型的标准偏差，n为预设采样点的数量。标准偏差表征了模型预测值与实际观测值之间的平均偏差。标准偏差越小，说明模型的预测越准确。
风速风向校准曲线的偏离率Biasv和Biasd的计算公式如下：
其中，Biasv为风速校准模型的偏离率，Biasd为风向校准模型的偏离率。
偏离率可以为正数或负数，正数表示预测值偏高于真实值，负数表示预测值偏低于真实值。如果模型的偏离率接近于0，说明模型的预测相对准确；如果偏离率较大，说明模型的预测相对不准确。但是，偏离率仅仅衡量了预测值与真实值之间的平均偏差，它并不能完全评估模型的拟合效果。在实际应用中，通常需要综合考虑其他指标如决定系数R2、标准偏差SD等，来全面评估回归模型的性能。
步骤104，基于风速校准模型对实时采样点获得的待修正风速进行修正。
本发明实施例中的实时采样点为风电机组正常工作的过程中机舱测风仪实时对风速和风向进行测量的采样时刻。
步骤105，基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正。
本发明步骤104和步骤105还进行了风速风向亏损值计算，计算机舱测风仪测量的风速风向值与风速校准模型、风向校准模型计算的风速风向的差值得到风速亏损值和风向亏损值，然后把风速亏损值与风向亏损值与判定阈值比较，当风速亏损值或风向亏损值超过判定阈值后，建议拆下测风仪返厂维修，当风速亏损值、风向亏损值均在判定阈值范围内，分别采用风速校准模型计算得到的校正风速Vc来修正和校准机舱风速仪测得的风速V，采用风向校准模型计算得到的校正风向Dc来修正和校准机舱风速仪测得的风向D。
风速亏损值和风向亏损值计算公式如下式：
ΔV＝Vc-V
ΔD＝Dc-D
作为一种具体的实现方式，本发明实施例中将步骤102和步骤103得到的风速校准模型和风向校准模型和步骤105中的风速亏损值、风向亏损值的计算方法集成到风电机组的控制系统，可以实现风速的实时在线校准，在人机交互终端界面可将风速风向校准后的结果进行显示，指导风电机组根据修正后的风速风向值进行变桨、安全链控制等操作，有效提高了风电机组的发电效率和运维安全性。
本发明实施例还提供一种风电机组测风仪亏损修正系统，所述系统应用于上述的方法，所述系统包括：
数据获取模块，用于获取机舱测风仪所在位置的不同预设采样点的基准风速、基准风向、待修正风速和待修正风向；所述基准风向和所述基准风速为无人机机载测风仪获得的，所述待修正风速和所述待修正风向为机舱测风仪获得的，所述机舱测风仪为设置在风电机组的机舱上的测风仪。
风速校准模型构建模块，用于对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型。
风向校准模型构建模块，用于对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型。
风速修正模块，用于基于风速校准模型对实时采样点获得的待修正风速进行修正。
风向修正模块，用于基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正。
本发明实施例提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述的方法。
此外，上述的存储器中的计算机程序通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机、服务器或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器、随机存取存储器、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明具有实时监测和动态修正的优点，无人机机载风速仪具有灵活性和机动性，可以根据需要在不同位置进行飞行测量。这使得实时监测和调整风电机组的风速校准变得更加便捷，通过无人机实时测量风机轮毂高度处的风速风向，可以动态修正和校准机舱测风仪的数据，提高发电效率和运行稳定性。
本发明具有成本较低和提高发电效率的优点，采用无人机机载风速仪测量风机轮毂处的风速，相比传统的风速测量方法(如气象塔等)，可以节约人力和物力成本，并且无需在风电场内设置固定的测风塔。同时，精确校准后的风速数据可以更好地用于优化风电机组的控制策略，提高发电效率，从而进一步降低发电成本。
本发明具有提高风电机组的可靠性和安全性的优点，通过校准模型集成到风电机组的控制系统中，可以确保风电机组在不同气象条件下的风速测量更加可靠和准确，这有助于保障风电机组的安全运行，降低可能出现的风险和损失。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (10)
1.一种风电机组测风仪亏损修正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
获取机舱测风仪所在位置的不同预设采样点的基准风速、基准风向、待修正风速和待修正风向；所述基准风向和所述基准风速为无人机机载测风仪获得的，所述待修正风速和所述待修正风向为机舱测风仪获得的，所述机舱测风仪为设置在风电机组的机舱上的测风仪；
对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型；
对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型；
基于风速校准模型对实时采样点获得的待修正风速进行修正；
基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正。
2.根据权利要求1所述的风电机组测风仪亏损修正方法，其特征在于，对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型，具体包括：
以待修正风速为横坐标，以基准风速为纵坐标，对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型；
所述风速校准模型为：
Vc＝m1×V+b1；
其中，V为待修正风速，m1和b1分别为风速校准模型的斜率和截距，Vc为修正后的风速，在风速校准模型构建的过程Vc的取值与基准风速一致。
3.根据权利要求2所述的风电机组测风仪亏损修正方法，其特征在于，以待修正风速为横坐标，以基准风速为纵坐标，对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型，之后还包括：
根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，计算风速校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率；
根据风速校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率确定所述风速校准模型是否满足风速修正精度要求；所述风速修正精度要求为：风速回归模型的决定系数大于决定系数阈值，且风速回归模型的标准偏差小于偏差阈值，且风速回归模型的偏离率的绝对值小于偏离率阈值；
当所述风速模型不满足风速修正精度要求时，对风速校准模型的斜率和截距进行调整，并返回根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，计算风速校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率的步骤，直到风速校准模型满足风速修正精度要求。
4.根据权利要求3所述的风电机组测风仪亏损修正方法，其特征在于，根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，计算风速校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率，具体包括：
根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，采用如下公式计算风速校准模型的决定系数；
其中，为风速校准模型的决定系数，Va,i为第i个采样的基准风速，/>为不同预设采样点的基准风速的平均值，/>为不同预设采样点的修正后的风速的平均值，不同预设采样点的修正后的风速为基于风速校准模型对不同预设采样点的待修正风速进行修正获得的；
根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，采用如下公式计算风速校准模型的标准偏差；
其中，SDv为风速校准模型的标准偏差，n为预设采样点的数量；
根据不同预设采样点的基准风速和待修正风速，采用如下公式计算风速校准模型的偏离率；
其中，Biasv为风速校准模型的偏离率。
5.根据权利要求1所述的风电机组测风仪亏损修正方法，其特征在于，对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型，具体包括：
以待修正风向为横坐标，以基准风向为纵坐标，对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型；
所述风向校准模型为：
Dc＝m2×D+b2；
其中，D为待修正风向，m2为风向校准模型的斜率，b2为风向校准模型的截距，Dc为修正后的风向，在风向校准模型构建的过程Vc的取值与基准风向一致。
6.根据权利要求5所述的风电机组测风仪亏损修正方法，其特征在于，以待修正风向为横坐标，以基准风向为纵坐标，对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型，之后还包括：
根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，计算风向校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率；
根据风向校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率确定所述风向校准模型是否满足风向修正精度要求；所述风向修正精度要求为：风向回归模型的决定系数大于决定系数阈值，且风向回归模型的标准偏差小于偏差阈值，且风向回归模型的偏离率的绝对值小于偏离率阈值；
当所述风向模型不满足风向修正精度要求时，对风向校准模型的斜率和截距进行调整，并返回根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，计算风向校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率的步骤，直到风向校准模型满足风向修正精度要求。
7.根据权利要求6所述的风电机组测风仪亏损修正方法，其特征在于，根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，计算风向校准模型的决定系数、标准偏差和偏离率，具体包括：
根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，采用如下公式计算风向校准模型的决定系数；
其中，为风向校准模型的决定系数，Da,i为第i个采样的基准风向，/>为不同预设采样点的基准风向的平均值，/>为不同预设采样点的修正后的风向的平均值，不同预设采样点的修正后的风向为基于风向校准模型对不同预设采样点的待修正风向进行修正获得的；
根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，采用如下公式计算风向校准模型的标准偏差；
其中，SDd为风向校准模型的标准偏差，n为预设采样点的数量；
根据不同预设采样点的基准风向和待修正风向，采用如下公式计算风向校准模型的偏离率；
其中，Biasd为风向校准模型的偏离率。
8.根据权利要求1所述的风电机组测风仪亏损修正方法，其特征在于，基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正，之后还包括：
利用如下公式计算风速亏损值和风向亏损值；
ΔV＝Vc-V；
ΔD＝Dc-D；
其中，ΔV为风速亏损值，ΔD为风向亏损值，Vc为修正后的风速，Dc为修正后的风向，V为待修正风速，D为待修正风向。
9.一种风电机组测风仪亏损修正系统，其特征在于，所述系统应用于权利要求1-8任一项所述的方法，所述系统包括：
数据获取模块，用于获取机舱测风仪所在位置的不同预设采样点的基准风速、基准风向、待修正风速和待修正风向；所述基准风向和所述基准风速为无人机机载测风仪获得的，所述待修正风速和所述待修正风向为机舱测风仪获得的，所述机舱测风仪为设置在风电机组的机舱上的测风仪；
风速校准模型构建模块，用于对不同预设采样点的基准风速和待修正风速进行拟合，构建风速校准模型；
风向校准模型构建模块，用于对不同预设采样点的基准风向和待修正风向进行拟合，构建风向校准模型；
风速修正模块，用于基于风速校准模型对实时采样点获得的待修正风速进行修正；
风向修正模块，用于基于风向校准模型对实时采样点获得的待修正风向进行修正。
10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至8中任一项所述的方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311545255.1A CN117590027A (zh) | 2023-11-17 | 2023-11-17 | 一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311545255.1A CN117590027A (zh) | 2023-11-17 | 2023-11-17 | 一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN117590027A true CN117590027A (zh) | 2024-02-23 |
Family
ID=89921196
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202311545255.1A Pending CN117590027A (zh) | 2023-11-17 | 2023-11-17 | 一种风电机组测风仪亏损修正方法、系统及电子设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN117590027A (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117909696A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 北京科技大学 | 一种基于风速传感器的风速风向预警方法及系统 |
| CN117909696B (zh) * | 2024-03-20 | 2024-05-31 | 北京科技大学 | 一种基于风速传感器的风速风向预警方法及系统 |
-
2023
- 2023-11-17 CN CN202311545255.1A patent/CN117590027A/zh active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117909696A (zh) * | 2024-03-20 | 2024-04-19 | 北京科技大学 | 一种基于风速传感器的风速风向预警方法及系统 |
| CN117909696B (zh) * | 2024-03-20 | 2024-05-31 | 北京科技大学 | 一种基于风速传感器的风速风向预警方法及系统 |
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