一种风力发电预测装置及其预测方法

1.本发明涉及风力发电技术领域，具体涉及一种风力发电预测装置及其预测方法。


背景技术：

2.风能是没有公害的能源之一，而且它取之不尽，用之不竭，对于缺水、缺燃料和交通不便的沿海岛屿、草原牧区、山区和高原地带，因地制宜地利用风力发电，非常适合，大有可为。海上风电是可再生能源发展的重要领域，是推动风电技术进步和产业升级的重要力量，是促进能源结构调整的重要措施，我国海上风能资源丰富，加快海上风电项目建设，对于促进沿海地区治理大气雾霾、调整能源结构和转变经济发展方式具有重要意义。
3.在风能发电的过程中，如果能够很好的预测出当前的风力能够发出多大的电能，那对于电能的利用和存储则能起到很好的指导性作用，目前已有多种用于风力发电的预测方法，如申请号为202010921151.6的中国专利申请公开了一种结合多元及分步线性回归和人工神经网络进行风力发电预测的模型和方法，该方法通过综合应用分步线性回归、前馈神经网络、广义回归神经网络等预测计算手段，考虑多种天气数据自变量，提出一套混合的复杂预测系统，该模型计算方法复杂，需要依靠大量的自变量与数据，数据稍有偏差都会给预测带来很大的变化，且在某些情况下不一定能及时进行数据传输与预测，而专利号为zl201811165404.0的中国专利公开了了一种风力发电预测方法、装置及设备，通过定时获取待测点的气象数值，并从待测点的气象数值中提取风力数据，然后对风力数据进行处理，以使风力数据转换成多个类数据，再获取该待测点的计算因子，并结合计算因子，对多个类数据进行处理，确定矫正风力数值，最后根据矫正风力数值预测待测点的发电功率，能够准确预测较长时间的风电场的输出功率，提高电网调度任务分配的准确度，该方法只能定时获取待测点的气象数值，同时该方法采用包括第一获取模块、第一转换模块、第二获取模块、确定模块、预测模块、第二转换模块的预测装置，并没有给出各模块的具体结构，同时也存在模块数过于复杂、应用场合有一定局限等不足。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明的目的是提供一种能够提高对风力发电机输出风能的预测准确性、及时性且结构简单、适用于各种场合的风力发电预测装置，并提供对应的预测方法。
5.为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
6.一种风力发电预测装置，包括支撑柱，与所述支撑柱装配的、能够转向的活动架，安装在所述活动架上的风力测试机构，以及外接活动架和风力测试机构的数据中心，所述活动架包括u型架体，焊接在所述u型架体下方的、且与支撑柱活动配合的支撑座，以及安装在所述u型架体的中间上方的、且输出端通过支撑座延伸至支撑柱内部的调向电机，所述风力测试机构包括固定在所述u型架体两端的第一转动安装座和第二转动安装座，设置在所述第一转动安装座和第二转动安装座之间的转动轴，以及固定安装在所述转动轴上的曲板。
7.作为优选，所述支撑柱的上端设置有固定轴承座和固定齿轮座，所述固定齿轮座位于固定轴承座的下方。
8.作为优选，所述u型架体的内部为中空设置。
9.作为优选，所述第一转动安装座内部安装有第一角速度传感器，所述第一角速度传感器的输入端连接有第一风力测量模块和第一风力发电模块，所述第一风力发电模块的输出端连接有第一数据传输模块，所述第一数据传输模块的输入端上还连接有天气反馈模块。
10.作为优选，所述第二转动安装座内部安装有第二角速度传感器，所述第二角速度传感器的输入端连接有第二风力测量模块和第二风力发电模块，所述第二风力发电模块的输出端连接有第二数据传输模块。
11.作为优选，所述转动轴上靠近第一转动安装座的位置安装有第一固定套，并在所述转动轴居中部位通过螺钉固定安装有第二固定套和第三固定套。
12.进一步地，所述第一固定套上对称设置有短螺柱。
13.进一步地，所述第二固定套上对称固定有两根连接杆。
14.作为优选，所述数据中心包括计算机，配合计算机进行计算风力发电效率的比例确定模块，以及连接计算机的数据存储模块。
15.一种风力发电预测装置的预测方法，包括以下步骤：
16.s1:通过第一角速度传感器和第二角速度传感器同时将曲板带动转动轴转动时的风力大小进行测量出来，然后通过第一数据传输模块和第二数据传输模块同时将检测的两个数据输送至计算机；
17.s2:计算机首先将风力测试机构和设定的风力发电装置的比例大小确定出来，同时取第一数据传输模块和第二数据传输模块的平均值；
18.s3:然后以平均值为基础，根据风力测试机构和设定的风力发电装置的比例大小和比例确定模块来预测风力发电的大小，比较得到电力预测的结果；
19.s4:经过比较确定得到的电力预测结果通过数据存储模块储存起来。
20.本发明技术效果主要体现在以下方面：根据该风力发电预测装置能够提高对风力发电机输出的风能的预测的准确性与及时性，从而保证了电力系统的平稳运行，有利于增加风电场运行效益。
附图说明
21.图1为本发明一种风力发电预测装置的结构图；
22.图2为图1的正视图；
23.图3为图1中支撑柱的结构图；
24.图4为图1中第一转动安装座的系统框架图；
25.图5为图1中第二转动安装座的系统框架图；
26.图6为图1中数据中心的系统框架图；
27.图7为本发明一种风力发电预测装置的系统框架图。
28.附图中的标记为：
29.1-支撑柱，11-固定轴承座，12-固定齿轮座；2-活动架，21-u型架体，22-支撑座，
23-调向电机；3-风力测试机构，31-第一转动安装座，311-第一角速度传感器，312-第一风力测量模块，313-第一风力发电模块，314-第一数据传输模块，315-天气反馈模块，32-第二转动安装座，321-第二角速度传感器，322-第二风力测量模块，323-第二风力发电模块，324-第二数据传输模块，33-转动轴，331-第一固定套，3311-短螺柱，332-第二固定套，3321-连接杆，333-第三固定套，34-曲板；4-数据中心，41-计算机，42-比例确定模块，43-数据存储模块。
具体实施方式
30.以下结合附图，对本发明的具体实施方式作进一步详述，以使本发明技术方案更易于理解和掌握。
31.在本实施例中，需要理解的是，术语“中间”、“上”、“下”、“顶部”、“右侧”、“左端”、“上方”、“背面”、“中部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
32.另，在本具体实施方式中如未特别说明部件之间的连接或固定方式，其连接或固定方式均可为通过现有技术中常用的螺栓固定或钉销固定，或销轴连接等方式，因此，在本实施例中不再详述。
33.实施例
34.一种风力发电预测装置，如图1-2所示，包括支撑柱1，与所述支撑柱1装配的、能够转向的活动架2，安装在所述活动架2上的风力测试机构3，以及外接活动架2和风力测试机构3的数据中心4，所述活动架2包括u型架体21，焊接在所述u型架体21下方的、且与支撑柱1活动配合的支撑座22，以及安装在所述u型架体21的中间上方的、且输出端通过支撑座22延伸至支撑柱1内部的调向电机23，所述风力测试机构3包括固定在所述u型架体21两端的第一转动安装座31和第二转动安装座32，设置在所述第一转动安装座31和第二转动安装座32之间的转动轴33，以及固定安装在所述转动轴33上的曲板34。所述转动轴33上靠近第一转动安装座31的位置安装有第一固定套331，并在所述转动轴33居中部位通过螺钉固定安装有第二固定套332和第三固定套333。所述第一固定套331上对称设置有短螺柱3311，能够将曲板34安装在第一固定套331上，并通过短螺柱3311贯穿后利用螺母进行固定。所述第二固定套332上对称固定有两根连接杆3321，通过连接杆3321与曲板34接触，并通过螺钉进行固定，使得曲板34能够在转动轴33上固定稳定，所述第三固定套333的结构与所述第二固定套332的结构一致，同样用于支撑固定曲板34。
35.如图3所示，结合图1，所述支撑柱1的上端设置有固定轴承座11和固定齿轮座12，所述固定齿轮座12位于固定轴承座11的下方，具体的，支撑座22在嵌入支撑柱1内部后与固定轴承座11固定，同时调向电机23的输出端延伸至固定轴承座11下方，并与固定齿轮座12配合，在实现活动架2转向时，能够通过启动调向电机23，在转动过程中，通过调向电机23带动活动架2完成调向。
36.如图4所示，所述第一转动安装座31内部安装有第一角速度传感器311，所述第一角速度传感器311的输入端连接有第一风力测量模块312和第一风力发电模块313，所述第一风力发电模块313的输出端连接有第一数据传输模块314。所述第一数据传输模块314的
输入端上还连接有天气反馈模块315，具体的，能够检测实时的天气状况，并通过第一数据传输模块314反馈至数据中心4，为风力发电预测进行调整。
37.如图5所示，所述第二转动安装座32内部安装有第二角速度传感器321，所述第二角速度传感器321的输入端连接有第二风力测量模块322和第二风力发电模块323，所述第二风力发电模块323的输出端连接有第二数据传输模块324。
38.如图6-7所示，所述数据中心4包括计算机41，配合计算机41进行计算风力发电效率的比例确定模块42，以及连接计算机41的数据存储模块43，具体的，所述计算机41连接第一数据传输模块314和第二数据传输模块324，能够接收两份测试数据，从而进行数据确认，还连接调向电机23，在接收到第一数据传输模块314反馈的天气情况后，能够及时启动调向电机23将活动架2进行调向，方便确保测试数据的准确度。
39.在本实施例中，所述u型架体21的内部为中空设置，具体的，能够容纳导线，避免因导线混乱而影响装置的运行。
40.如图7所示，该装置的预测方法包括以下步骤：
41.s1:通过第一角速度传感器311和第二角速度传感器321同时将曲板34带动转动轴33转动时的风力大小进行测量出来，然后通过第一数据传输模块314和第二数据传输模块324同时将检测的两个数据输送至计算机41；
42.s2:计算机41首先将风力测试机构3和设定的风力发电装置的比例大小确定出来，同时取第一数据传输模块314和第二数据传输模块324的平均值；
43.s3:然后以平均值为基础，根据风力测试机构3和设定的风力发电装置的比例大小和比例确定模块42来预测风力发电的大小，比较得到电力预测的结果；
44.s4:经过比较确定得到的电力预测结果通过数据存储模块43储存起来。
45.本发明技术效果主要体现在以下方面：根据该风力发电预测装置能够提高对风力发电机输出的风能的预测的准确性和及时性，从而保证了电力系统的平稳运行，有利于增加风电场运行效益。
46.当然，以上只是本发明的典型实例，除此之外，本发明还可以有其它多种具体实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求保护的范围之内。