风速风向测量误差补偿算法的研究_王国峰

专利名称：一种风速风向的测量方法专利类型：发明专利
发明人：冯启源,苏晓丹,马建伟
申请号：CN201610411484.8
申请日：20160613
公开号：CN105911308A
公开日：
20160831
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及一种风速风向的测量方法，包括以下步骤：首先，设置两对相互垂直且处于同一个平面内的具有收发功能的超声波换能器，并在两对超声波换能器上方设置一个超声波反射板；其次，分别测量获取各换能器对中两个换能器接收到来自对方通过超声波反射板发送的超声波的传播时间；接着，依据测量的超声波传播时间，以及对应的超声波换能器对中相对的两个换能器的间距，得出相应的超声波传播速度；最后，根据相应的超声波传播速度，算出通过其中的风速风向。

本发明测量风速风向不受环境影响，测量精度高，系统成本低。

申请人：中科同德(厦门)物联网科技有限公司
地址：361000 福建省厦门市集美区集美大道1799号综合楼10层1010.1011号房间
国籍：CN
代理机构：厦门市精诚新创知识产权代理有限公司
代理人：何家富
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基于误差补偿的风速时间序列多步预测
韩璞;王东风;王富强
【期刊名称】《计算机仿真》
【年(卷),期】2014(31)2
【摘要】传统的时间序列多步预测策略主要有:直接策略、滚动策略、直接-滚动策略、多输出策略和直接-多输出策略.由于风速具有很强的随机性和非平稳特征,使得在多步预测过程中,随着预测步数的增加,预测误差越来越大.在研究传统的多步预测策略的基础上,提出了一种误差补偿策略,以提高预测精度.采用10min采样的风速数据,进行了试验验证,实验结果表明,改进方法相比于单独多步预测策略具有更小的预测误差.
【总页数】5页(P206-209,385)
【作者】韩璞;王东风;王富强
【作者单位】华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制重点实验室,河北保定071003;华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制重点实验室,河北保定071003;华北电力大学河北省发电过程仿真与优化控制重点实验室,河北保定071003
【正文语种】中文
【中图分类】TK89
【相关文献】
1.基于空间相关法的风电场风速多步预测模型 [J], 陈妮亚;钱政;孟晓风;孟凯峰
2.基于WPD-MAIWO-NN的短期风速多步预测方法 [J], 卢海明;刘建鑫;刘向东
3.基于多种信号分解的台风风速多步预测 [J], 李春祥; 李洲
4.基于奇异谱分析和极限学习机的风速多步预测 [J], 董朕;殷豪
5.基于深度学习的多步预测方法在太阳风速度预测上的应用 [J], 毛凯舟;谢宗霞;孙彦茹;刘梓璇
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风向风速仪为什么会显现测量误差风向、风速仪用于测量瞬时风速风向，具有自动显示功能。

重要由支杆，风标，风杯，风速风向感应器构成，风标的指向即为来风方向，依据风杯的转速来计算出风速。

所以也叫风杯式风向风速仪。

简介1、产品能全程跟踪记录风速风向变更，自动记录风速风向数据。

2、能在水文测站、环保、农业、林业、电厂、海岛、交通、矿场等行业供给原始的记录风速风向数据。

3、整机电路采纳低功耗处置，采纳内置高容量锂电池供电；例设置显示刷新“同步”，记录间隔10秒以上，电池使用寿命长达三年。

4、立刻启动/定时启动/手动启动多种启动方式选择；。

5、数据记录仪软件：（1）界面简洁、使用便利、极易操作、无需专业人员培训；风速风向数据、跟踪过程曲线趋势，大值、小值、平均值显示查看便利，清楚明朗，一目了然。

（2）可将存储记录的数据以数据库文件、TXT、WORD、EXCEL等OFFICE格式备份保管，便利以后调用。

（3）风速风向数据报表、曲线图均可选择时段查询查看，并可通过计算机打印出来。

（4）软件有中英文双语版本，软件操作语言可自行切换，无需安装多个版本；英文版具有国际通用性。

（5）曲线图跟国际接轨，具有设置超限区域着色功能，显示更直观，为客户带来更多便捷。

（6）曲线坐标均可自行设置和移动，分析历史走向更清楚、时间把握更明朗。

工作原理一1.风向部分风向部分由保护风向度盘的回弹顶杆所支撑。

整体结构由风向标，风向轴及风向度盘等构成，装在风向度盘上的磁棒与风向度盘构成磁罗盘用来确定风向方位。

当下拉锁定旋钮并向右旋转定位时，回弹顶杆将风向度盘放下，使锥形宝石轴承与轴尖相接触，此时风向度盘将自动定北。

风向示值由风向指针在风向度盘上的稳定位置来确定。

当左旋转锁定旋钮并使其向上回弹复位时，回弹顶杆将风向度盘顶起并定位在仪器上部，并使锥形宝石轴承与轴尖相分别，以保护风向度盘及轴承与轴尖不受损坏。

（注：当仪器使用完毕后必须适时回复此状态）2.风速部分风速的传感器采纳的是传统的二杯旋转架结构。

大气工程中的风速风向传感器校准与校验技术研究随着社会的进步和科技的发展，大气工程在现代化建设中发挥着越来越重要的作用。

在大气工程中，风速风向传感器作为关键的检测工具，其准确性和可靠性对于工程的安全和有效性至关重要。

因此，风速风向传感器的校准与校验技术成为该领域的研究热点之一。

1. 传感器校准的意义和目的风速风向传感器校准是指通过一系列精确的实验和数据处理方法，验证传感器的测量结果与真实风速风向之间的误差，并对其进行纠正的过程。

校准的目的在于提高传感器的准确性和可靠性，确保其在各种恶劣环境下能够正常工作。

只有经过校准的风速风向传感器才能够提供可信的数据，为大气工程的规划、设计和运行提供准确依据。

2. 校准方法和技术目前，常见的风速风向传感器校准方法主要包括静态校准和动态校准两种。

静态校准是指将传感器放置在静止的环境中进行校准。

通过与标准风速风向装置相比较，测量传感器输出的风速风向值，计算其与实际值之间的误差，并进行修正。

这种方法主要适用于室内实验室环境下进行的校准，校准结果准确度较高。

动态校准是指将传感器安装在一个可模拟真实风场的风洞或实测场地中进行校准。

通过将传感器暴露在各种风速风向下，实时比对传感器输出值与实际气象数据之间的差异，并对传感器进行校正。

由于动态校准考虑了实际工作条件下的复杂环境影响，其结果更加可信。

3. 校准过程中的关键问题在进行传感器校准的过程中，存在一些关键问题需要解决。

首先是传感器的线性度问题。

传感器本身的线性度对于校准结果的准确性起着重要的影响。

因此，在校准过程中，需要对传感器输出的伏特-安培特性进行精确测量，并在数据分析中进行考虑与修正。

其次是校准规范和标准的问题。

由于不同国家和地区对于大气工程中的传感器校准存在不同的规范和标准，因此在进行传感器校准时需要参照相应的规范和标准进行操作，以确保校准的有效性和可比性。

最后是传感器寿命和长期稳定性的问题。

传感器在使用过程中可能会因为环境因素、老化等原因导致输出结果发生变化。

船舶运动状态下风速风向测量补偿与数字仿真
于永清;范云生;王国峰;赵永生;刘彦东
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2016(24)10
【摘要】为了研究船舶运动状态下的风速风向精确测量,设计了一种船舶风速风向动态测量及误差补偿的数字仿真系统;通过对船舶航行状态下的风速风向测量原理进行分析,建立了船舶平面运动的相对风速风向和真风风速风向的解算模型,并根据船舶空间运动的风速风向测量及其误差补偿算法,对船舶横摇、纵摇状态下的风速风向的动态测量和误差补偿进行了数字仿真;数字仿真结果表明,该方法能够消除船舶航行时的运动姿态对风速风向测量带来的影响,为船舶的操纵控制和航行安全提供了精确和可靠的风速风向数据信息.
【总页数】4页(P32-35)
【作者】于永清;范云生;王国峰;赵永生;刘彦东
【作者单位】海军驻天津707所军代表室,天津300131;大连海事大学信息科学技术学院,辽宁大连116026;大连海事大学信息科学技术学院,辽宁大连116026;大连海事大学信息科学技术学院,辽宁大连116026;大连海事大学航海训练与研究中心,辽宁大连 116026
【正文语种】中文
【中图分类】TP274
【相关文献】
1.浅析EL型电接风向风速仪风速测量中的误差问题 [J], 张虎;胡苍龙;李晓红
2.《数字风向风速测量仪》制标综述 [J], 吴展;蒋本林;王永伟;王明蕊;王锡科
3.基于Proteus平台带存取功能的风速风向测量仪的仿真研究 [J], 张志强;付佳;周文浩;邹静
4.风速风向测量误差补偿算法的研究 [J], 王国峰;赵永生;范云生
5.船舶摇摆状态下风速测量误差分析与补偿研究 [J], 周亦武;王国锋;赵永生
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风电场风速订正方法的回归检验和误差分析程艳伟【摘要】简要分析了目前风电场风能资源评估中采用的扇区回归法、直接回归法和简化比值法3种风速订正方法的主要特征.结合广东省某风电场项目实例,估算了3种方法的回归参数,并检验线性回归方程的显著性及标准误差.预测结果显示,扇区回归法预测偏差相对较小,简化比值法偏差相对较大.由于综合考虑了物理概念和数学指标,扇区回归法宜在风电场风能资源评估阶段优先选用;扇区回归法失效时,可使用直接回归法;简化比值法误差相对较大,适用于快速估算.【期刊名称】《内蒙古电力技术》【年(卷),期】2016(034)002【总页数】4页(P39-42)【关键词】风电场;风速订正;回归分析;显著性检验;标准误差【作者】程艳伟【作者单位】中水珠江规划勘测设计有限公司,广州 510610【正文语种】中文【中图分类】TK81自然风具有较强的随机性，风速不但在空间范围内差异较大，历史风速往往也波动较大。

风电场的多年平均风速直接影响风电场项目的装机规模、机组选型及发电量等，是风能开发利用的重要指标。

风电场项目一般需持续1 a以上的现场测风工作，构建同期测风塔风速（y）与附近气象站风速（x）之间的线性回归方程，通过气象站多年平均风速估算测风塔代表年平均风速。

回归分析是风速订正的关键步骤，一般采用最小二乘法原理，使回归残差平方和最小。

目前风电场风能资源评估通常采用扇区回归法、直接回归法和简化比值法3种风速订正方法，在样本取用、数据分组、方程简化等过程中，存在多种处置方式，导致预测结果存在较大差异。

为明确不同订正方法的适用性，本文结合广东省某风电场工程实例，分别采用3种方法估算回归参数，检验线性回归方程的显著性及标准误差，并对预测结果进行对比评估。

1.1 方法1：扇区回归法扇区回归法由《GB/T 18710—2002风电场风能资源评估方法》附录A提出[1]。

为降低数据随机性影响，该方法要求对相同测风塔风速同时刻的气象站风速做平均处理，处理后的样本按16个风向分别做回归分析，j风向回归方程为：式中xij、yij—分别为气象站和测风塔j风向第i组实测风速；和—分别为气象站和测风塔j风向实测风速平均值；—测风塔j风向第i组风速yij的估计值；aj、bj—j风向回归参数。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。

矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。

如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。

㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。

(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。

如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。

对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。

二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。

2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。

㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。

2、矿产品价格稳定性及变化趋势。

三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。

2、矿区矿产资源概况。

3、该设计与矿区总体开发的关系。

㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。

2、矿床开采技术条件及水文地质条件。