1.一種具有發(fā)電量預(yù)測及跟蹤控制的風(fēng)力發(fā)電智能網(wǎng),其特征在于,所述具有發(fā)電量預(yù)測及跟蹤控制的風(fēng)力發(fā)電智能網(wǎng)包括:預(yù)測單元和控制單元;所述預(yù)測單元與控制單元信號連接;
所述預(yù)測單元包括:
風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站,通過選擇測試節(jié)點(diǎn),獲得歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)以及設(shè)備參數(shù),并將獲得的數(shù)據(jù)傳給預(yù)測計(jì)算機(jī);
預(yù)測計(jì)算機(jī),所述預(yù)測計(jì)算機(jī)與預(yù)測電量模塊連接,用于接收來自風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站的各種數(shù)據(jù),并根據(jù)對數(shù)據(jù)的處理精確預(yù)測出發(fā)電量和最大功率曲線記錄表,且將其分別傳向預(yù)測電量模塊和位于風(fēng)力發(fā)電機(jī)上的微處理器;
預(yù)測電量模塊,所述預(yù)測電量模塊與電力調(diào)度中心連接,用于預(yù)測電量;
電力調(diào)度中心,用于接收來自預(yù)測電量模塊預(yù)測的電量并進(jìn)行發(fā)配電,進(jìn)而保證電網(wǎng)的安全;
所述控制單元具體包括:
微處理器,用于每隔半小時(shí)接收并處理來自風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站、預(yù)測計(jì)算機(jī)、GPS以及轉(zhuǎn)速傳感器的數(shù)據(jù),還用于計(jì)算實(shí)時(shí)風(fēng)力發(fā)電功率并驅(qū)動跟蹤控制器實(shí)現(xiàn)風(fēng)能的充分利用;
轉(zhuǎn)速傳感器,用于向微處理器傳輸實(shí)時(shí)的風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械角速度ω;
GPS,用于獲取GPS的定位信號;
跟蹤控制器,用于接收微處理器的控制指令;
最大功率曲線記錄表,用于向微處理器傳輸輸出功率參數(shù)值。
2.如權(quán)利要求1所述的具有發(fā)電量預(yù)測及跟蹤控制的風(fēng)力發(fā)電智能網(wǎng),其特征在于,所述微處理器根據(jù)風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站和轉(zhuǎn)速傳感器傳輸來的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù),計(jì)算實(shí)時(shí)的發(fā)電功率P1,并比較在此轉(zhuǎn)速下由預(yù)測計(jì)算機(jī)傳來的最大功率記錄表中的數(shù)據(jù)P2,如果P1>P2根據(jù)GPS的定位,將風(fēng)葉平面旋轉(zhuǎn)到與風(fēng)向垂直的的方向,如果P1<P2則進(jìn)入下一判斷,判斷風(fēng)向與旋轉(zhuǎn)平面的夾角是否大于15度且長時(shí)間保持不變,如果是,則將風(fēng)葉平面旋轉(zhuǎn)到與風(fēng)向垂直的的方向,如果不是,30分鐘后輸出實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)。
3.一種如權(quán)利要求1所述的具有發(fā)電量預(yù)測及跟蹤控制的風(fēng)力發(fā)電智能網(wǎng)的控制方法,其特征在于,所述控制方法包括以下步驟:
步驟一,收集風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站的數(shù)據(jù),對數(shù)據(jù)源中的數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗、調(diào)和、導(dǎo)出、匹配、合并及消除重復(fù),把經(jīng)過降噪處理的數(shù)據(jù)統(tǒng)一存儲,以此建立數(shù)據(jù)倉庫;進(jìn)一步對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行ETL處理;
步驟二,經(jīng)過處理的數(shù)據(jù)用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化處理,并把得到的最優(yōu)個(gè)體解碼為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始參數(shù),也即為權(quán)值和閾值;
步驟三,初始化參數(shù):進(jìn)行BP訓(xùn)練,把歷史數(shù)據(jù)作為輸入向量,實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)作為目標(biāo)輸出向量,訓(xùn)練所述的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)與經(jīng)過訓(xùn)練后的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),獲得中期的發(fā)電量數(shù)據(jù);
步驟四,計(jì)算最大功率曲線記錄表,根據(jù)風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站傳輸來的歷史數(shù)據(jù);計(jì)算最大功率曲線記錄表,并輸出給微處理器;
步驟五,電力調(diào)度中心接收來自預(yù)測計(jì)算機(jī)的預(yù)測電量,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電力的合理配送和并網(wǎng)的安全。
4.如權(quán)利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述步驟一中清洗包括:預(yù)測計(jì)算機(jī)接受來自風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站的數(shù)據(jù),根據(jù)相關(guān)性原理對其進(jìn)行清洗、調(diào)和、導(dǎo)出、匹配、合并及消除重復(fù),以此消除無關(guān)的和多余的數(shù)據(jù)。
5.如權(quán)利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述步驟一中降噪包括清洗、調(diào)和、導(dǎo)出、匹配、合并及消除重復(fù);所述步驟一中建立數(shù)據(jù)倉庫為把經(jīng)過降噪處理的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲的過程;
所述步驟一中ETL處理為:把數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行抽取、轉(zhuǎn)換和加載。
6.如權(quán)利要求3所述的控制方法,其特征在于,進(jìn)一步,所述步驟二中的優(yōu)化處理包括:
第一步,計(jì)算數(shù)據(jù)庫中的各個(gè)個(gè)體的適應(yīng)值,并保存最優(yōu)適應(yīng)值;
第二步,如果達(dá)到設(shè)定的進(jìn)化代數(shù)或當(dāng)前最優(yōu)個(gè)體滿足條件則進(jìn)行下一步,否則進(jìn)行選擇、交叉、變異后返回到第一步;
第三步,將第二步中的最優(yōu)個(gè)體解碼為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的初始參數(shù)。
7.如權(quán)利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述收集風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站的數(shù)據(jù)包括:歷史數(shù)據(jù)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、其它相關(guān)數(shù)據(jù)、天氣因素歷史數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求7所述的控制方法,其特征在于,所述歷史數(shù)據(jù)包括:發(fā)電量歷史數(shù)據(jù)、風(fēng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)歷史參數(shù)和環(huán)境因素歷史數(shù)據(jù);
所述實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)包括:實(shí)時(shí)發(fā)電量數(shù)據(jù)、風(fēng)機(jī)實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)和環(huán)境因素實(shí)時(shí)數(shù)據(jù);
所述其它相關(guān)數(shù)據(jù)主要指:風(fēng)機(jī)的設(shè)備參數(shù);
所述天氣因素歷史數(shù)據(jù)具體包括:溫度、濕度、氣壓、風(fēng)速、風(fēng)向、降雨及空氣密度。
9.如權(quán)利要求3所述的控制方法,其特征在于,所述計(jì)算最大功率曲線記錄表,根據(jù)風(fēng)力發(fā)電綜合觀測站傳輸來的歷史數(shù)據(jù),其中包括空氣密度ρ、風(fēng)力機(jī)槳葉掃掠面積s、風(fēng)輪旋轉(zhuǎn)機(jī)械角速度ω、葉片半徑R以及風(fēng)速v;由公式計(jì)算最大功率曲線記錄表,并輸出給微處理器,其中CP是風(fēng)能轉(zhuǎn)換系數(shù),λ是葉尖速比,β是槳葉節(jié)矩角。
10.一種應(yīng)用權(quán)利要求3~9任意一項(xiàng)所述控制方法的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。