本發(fā)明專利技術(shù)涉及風(fēng)電場風(fēng)機選址技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置及方法。本發(fā)明專利技術(shù)是由攝像頭裝置與圖像CMOS傳感器相連，圖像CMOS傳感器與圖像處理芯片相連，圖像處理芯片與單片機SPCE061A相連接；風(fēng)速傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，A/D轉(zhuǎn)換器與89C51單片機相連接。本發(fā)明專利技術(shù)具有適用于平坦地形與復(fù)雜地形的風(fēng)機選址的優(yōu)點。還具有目標(biāo)優(yōu)化多元化，使得風(fēng)電場投資費用小而經(jīng)濟(jì)效益高，并使得年發(fā)電量得到顯著提高的優(yōu)點效果。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及風(fēng)電場風(fēng)機選址
，尤其涉及。是通過對備選風(fēng)場風(fēng)速風(fēng)向的測量，通過攝像頭裝置對周圍環(huán)境的監(jiān)測，把圖像數(shù)據(jù)傳送到圖像處理芯片SPCA563A處理，再傳送至微控制器處理得到地面粗糙度的判斷；風(fēng)速儀測量后的風(fēng)速信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后傳送到微處理器。利用風(fēng)機之間的尾流影響模型、噪聲模型、風(fēng)機建設(shè)和維護(hù)費用模型作為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)以及基于二進(jìn)制的遺傳算法計算得到各個風(fēng)機最優(yōu)位置。
技術(shù)介紹
風(fēng)能作為一種新型清潔可再生能源，隨著在我國在風(fēng)電行業(yè)的大力發(fā)展，風(fēng)電場的建立日益增多。風(fēng)電場的選址主要有宏觀選址和微觀選址，宏觀選址是根據(jù)風(fēng)能資源確立風(fēng)電場位置，風(fēng)電場的地理位置確立后，需要通過微觀選址確立各個風(fēng)機的具體位置。風(fēng)電場建立的優(yōu)劣性，最主要考慮各個風(fēng)機對風(fēng)能的利用率，風(fēng)機噪聲的影響，及其風(fēng)機建立成本和維護(hù)費用等因素，使風(fēng)電場達(dá)到年發(fā)電量最大，建設(shè)成本和噪聲污染最小，達(dá)到最優(yōu)結(jié)果。在現(xiàn)有的微觀選址中，主要是通過WasP, WindFarmer等軟件進(jìn)行選址,但是在風(fēng)機選址時需要人工布置每個風(fēng)機的微觀選址后，軟件才可以計算出風(fēng)場的最大發(fā)電量，要得到最優(yōu)結(jié)果需要進(jìn)行多次人工確定微觀選址，因此工作量會相對較大；此外，這些商業(yè)軟件比較局限于平坦地形的風(fēng)機選址，對復(fù)雜地形計算誤差會比較大。
技術(shù)實現(xiàn)思路
為了克服上述缺陷，本專利技術(shù)提供，目的是根據(jù)不同地形選擇不同的風(fēng)力機尾流模型計算風(fēng)電場的輸出功率、噪聲影響，并且計算出風(fēng)電場的投資維護(hù)費用，使得風(fēng)電場的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)到最大。 本專利技術(shù)解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置攝像頭裝置與圖像CMOS傳感器相連，圖像CMOS傳感器與圖像處理芯片相連，圖像處理芯片與單片機SPCE061A相連接；風(fēng)速傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，A/D轉(zhuǎn)換器與89C51單片機相連接。所述的圖像處理芯片采用SPCA563A ；圖像CMOS傳感器采用SPCA561A ;風(fēng)速儀傳感器采用科瑞文INTlO ；A/D轉(zhuǎn)換器采用TLC1549M。所述的圖像CMOS傳感器SPCA561A與圖像處理芯片的連接關(guān)系如下管腳GPIOO連接 RGBIN，GPIOl 連接 RGBIN，GP102 連接 RGBIN，TRAPO 連接 RGBIN，TRAPl連接 RGBIN，TRAP2 連接 RGBIN，TRAP3 連接 RGBIN，TRAP4 連接 RGBIN，TRAP5連接 EXTVD，TRAP6 連接 EXTHD，GP103 連接 12CSCL，GP104 連接 12CSDA，EDO 連接 EXTCK2X，CPCLK 連接 EXTCK1X。所述的圖像處理芯片SPCA563A與單片機SPCE061A連接關(guān)系如下SCK連接SCK，SD 連接 SDI，RDY 連接 LOAD。 所述的單片機SPCE061A內(nèi)存有32K，可以選擇用SPR4069的BMI接口方式對SPCE061A進(jìn)行FLASH存儲器擴(kuò)展，采用BMI接口方式的A模式，即CF0、CFU CF2、CF3、CF4、CF5、CF6 接低電平即接地，CF7 接高電平；ADO、ADI、AD2、AD3、AD4、AD5、AD6、AD7 連接SPCE061A的雙向數(shù)據(jù)口 IOA的低8位，用來傳輸?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)；MC0、MCl分別連接SPCE061A的I0B12、I0B11作為控制線，用來產(chǎn)生地址數(shù)據(jù)及讀寫控制信號；VDDQ的工作電壓為3. 3V,用于IO 口供電，VDDI供電范圍為2. 25V到2. 75V，用于對內(nèi)部FLASH與邏輯控制器供電。所述的A/D轉(zhuǎn)換器TCL1549與89C51單片機連接關(guān)系如下TLC1549M的管腳REF-、GND接地，管腳與89C51單片機的P3. O管腳相連接，I/O CLOCK管腳與P3. I連接、DATAOUT與P3. 2連接。一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址方法，是圖像采集是由攝像頭裝置采集備選風(fēng)電場周圍環(huán)境圖像，經(jīng)過圖像CMOS傳感器SPCA561A傳送至圖像處理芯片SPCA563A處理，再由16位單片機SPCE061A處理后，判斷圖像中環(huán)境粗糙度等級；風(fēng)速傳感器采集的風(fēng)速信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器TCL1549M轉(zhuǎn)換后成為數(shù)字量信號，再傳送至89C51單片機處理；對風(fēng)電場中風(fēng)速分布采用一種連續(xù)型概率分布模型校正，對風(fēng)機間的相互尾流影響采用一種適用于山丘地形和平坦地形相融合的模型校正；在風(fēng)力發(fā)電場微觀選址中，把風(fēng)機的功率輸出最大、風(fēng)機噪聲影響最小、風(fēng)機建設(shè)費用及其維護(hù)費用最少作為目標(biāo)優(yōu)化函數(shù)，利用二進(jìn)制編碼遺傳優(yōu)化算法計算，得到風(fēng)電場內(nèi)各個風(fēng)機的最優(yōu)地址。所述的對適用于平坦地形的JESSEN模型權(quán)利要求1.一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置，其特征是 攝像頭裝置與圖像CMOS傳感器相連，圖像CMOS傳感器與圖像處理芯片相連，圖像處理芯片與單片機SPCE061A相連接； 風(fēng)速傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，A/D轉(zhuǎn)換器與89C51單片機相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置，其特征是所述的圖像處理芯片采用SPCA563A ;圖像CMOS傳感器采用SPCA561A ;風(fēng)速儀傳感器采用科瑞文INTlO ;A/D轉(zhuǎn)換器采用TLC1549M。3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置，其特征是所述的圖像CMOS傳感器SPCA561A與圖像處理芯片的連接關(guān)系如下管腳GPIOO連接RGBIN，GPIOl 連接 RGBI N，GP102 連接 RGBIN，TRAPO 連接 RGBIN，TRAPl 連接RGBI N，TRAP2 連接 RGBIN，TRAP3 連接 RGBIN，TRAP4 連接 RGBIN，TRAP5 連接EXTVD, TRAP6 連接 EXTHD，GP103 連接 12CSCL，GP104 連接 12CSDA，EDO 連接 EXTCK2X，CPCLK連接 EXTCK1X。4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置，其特征是所述的圖像處理芯片SPCA563A與單片機SPCE061A連接關(guān)系如下SCK連接SCK，SD連接 SDI，RDY 連接 LOAD。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置，其特征是所述的單片機SPCE061A內(nèi)存有32K，可以選擇用SPR4069的BMI接口方式對SPCE061A進(jìn)行FLASH存儲器擴(kuò)展，采用BMI接口方式的A模式，即CF0、CF1、CF2、CF3、CF4、CF5、CF6接低電平即接地，CF7接高電平；AD0、AD1、AD2、AD3、AD4、AD5、AD6、AD7連接SPCE061A的雙向數(shù)據(jù)口 IOA的低8位，用來傳輸?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)；MC0、MC1分別連接SPCE061A的I0B12、I0B11作為控制線，用來產(chǎn)生地址數(shù)據(jù)及讀寫控制信號；VDDQ的工作電壓為3. 3V，用于10 口供電，VDDI供電范圍為2. 25V到2. 75V，用于對內(nèi)部FLASH與邏輯控制器供電。6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置，其特征是所述的A/D轉(zhuǎn)換器TCL1549與89C51單片機連接關(guān)系如下TLC1549M的管腳REF_、GND接地本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種基于二進(jìn)制編碼遺傳算法的風(fēng)機微觀選址裝置，其特征是：攝像頭裝置與圖像CMOS傳感器相連，圖像CMOS傳感器與圖像處理芯片相連，圖像處理芯片與單片機SPCE061A相連接；風(fēng)速傳感器與A/D轉(zhuǎn)換器相連接，A/D轉(zhuǎn)換器與89C51單片機相連接。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：黃旭，張化光，朱鈺，楊珺，劉勁松，孫秋野，王剛，吳彥，高凱，葛延峰，
申請(專利權(quán))人：遼寧省電力有限公司，遼寧省電力有限公司電力科學(xué)研究院，東北大學(xué)，國家電網(wǎng)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：
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