[发明专利]一种基于风速重采样技术的风速谱获取方法

权利要求书

1.一种基于风速重采样技术的风速谱获取方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤A在风力发电机上安装一个风杯式风速仪，并对风速仪输出的脉冲间隔与实时风速进行采集，获取实时风速离散序列{V₁，...，V_k，...V_n}，n为正整数，k为区间[1，n]上的正整数；

步骤B利用三次样条对实时风速离散序列进行连续化处理，获取连续风速时程曲线；

步骤C确定采样频率与采样长度，对连续风速时程曲线进行等时间间隔采样，并进行频谱分析，得到实际的瞬时风速谱。

2.根据权利要求1所述的基于风速重采样技术的风速谱获取方法，其特征在于：获取连续风速时程曲线的方法如下：

根据三次样条插值函数建立采样时刻t上对应的分段插值多项式V(t)，即

V(t)=V1(t)t∈[T0,T1]V2(t)t∈[T1,T2]KVk-1(t)t∈[Tk-2,Tk-1]Vk(t)t∈[Tk-1,Tk]KVn(t)t∈[Tn-1,Tn]]]>

其中，n为正整数，k为区间[1，n]上的正整数，T₀，T₁，T₂，...，T_k-2，T_k-1，T_k，...，T_n分别为风杯式风速仪脉冲输出的时刻，V₁(t)是子区间[T₀，T₁]上的两点三次插值多项式，V₂(t)是子区间[T₁，T₂]上的两点三次插值多项式，V_k-1(t)是子区间[T_k-2，T_k-1]上的两点三次插值多项式，V_k(t)是子区间[T_k-1，T_k]上的两点三次插值多项式，V_n(t)是子区间[T_n-1，T_n]上的两点三次插值多项式，

在分段插值多项式V(t)中，任意一子区间[T_k-1，T_k]上的两点三次插值多项式V_k(t)为

Vk(t)=Mk-1(Tk-t)36hk+Mk(t-Tk-1)36hk+1hk(Vk-1-16Mk-1hk2)(Tk-t)+1hk(Vk-16Mkhk2)(t-Tk-1)]]>其中，t∈[T_k-1，T_k]，h_k＝T_k-T_k-1为第k次脉冲与第k-1次脉冲之间的间隔时间，M_k为分段插值多项式V(t)在节点T_k处的二阶导数值，即V″(T_k)＝M_k，M_k-1为分段插值多项式V(t)在节点T_k-1处的二阶导数值，即V″(T_k-1)＝M_k-1，对于分段插值多项式V(t)在各脉冲时间节点T₁，T₂，...，T_k-2，T_k-1，T_k，...，T_n-1上的二阶导数值M₁，M₂，...，M_k-2，M_k-1，M_k，...，M_n-1可以根据下式求解得出，

μ1M0+2M1+λ1M2=g1ΛμkMk-1+2Mk+λkMk+1=gkKμn-1Mn-2+2Mn-1+λn-1Mn=gn-1]]>

其中，n为正整数，k为区间[1，n]上的正整数，且分段插值多项式V(t)的二阶导数在T₀与T_n的值M₀＝M_n＝0，则求得的三次样条插值函数V(t)即是对各离散时间序列相对应的离散实时风速序列进行连续化处理后的风速时程曲线。