CN105787239A - 风电场湍流强度处理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种风电场湍流强度处理方法及系统,对风电场的测风数据、地形地貌、坐标系统进行前处理,形成标准格式的输入数据;根据输入数据进行计算,由若干个(大于等于一个)测风点位的测风数据,经过计算得出风电场范围内各点位的湍流信息;根据湍流信息进行关注点位的湍流强度矩阵分析与提取;根据提取的湍流强度矩阵绘制湍流-风速曲线一,并设置一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二;对湍流强度参考值进行穷举,直至湍流-风速曲线二与湍流-风速曲线一大致吻合,标记此时的湍流强度参考值,即为该点位的湍流强度期望值Iref。本发明能够有效、快速、准确获取风电场内的湍流强度值,且与目前风电机组设计的新标准要求匹配。
Description
技术领域
本发明涉及风力发电领域,尤其是涉及一种应用于风电场湍流强度处理的方法及系统。
背景技术
湍流强度是用来评价风速波动情况的关键指标,是风电场风能资源评估中的重要参数,也是风电机组设计与选型的主要依据之一。在风电项目开发中,选择合适的机型和确保机组安全性是影响风电场收益的主要因素,其中湍流强度是机组选型和安全性评估的一个很重要的参数,特别对于地形复杂的山地风电场显得尤为突出。湍流强度与风能资源的自身特性、地形、地貌、障碍物等因素息息相关,而在风电场设计中,机位湍流强度往往是容易被忽视的参数,导致为后续风电场发电量收益以及机组安全性带来隐患。因此,湍流强度计算与评估的准确性成为评判建设风电场成败的关键指标之一。
按照IEC61400-1中关于风电机组设计的新标准要求,风电机组等级划分的基本参数所涉及的湍流强度值为Iref,即风速为15m/s时计算的湍流强度期望值。同时,常用的风电机组载荷计算软件GHBladed新版本中计算所需输入的湍流强度值也为Iref。而目前风资源计算与微观选址软件提供的计算结果中湍流强度值大多为I15,即风速为15m/s时的湍流强度代表值(或特征值)。
由于上述两种湍流强度的定义不同,在计算时无法进行替代使用,而现有技术无法从定量上与IEC61400-1标准中规定的湍流强度等级划分类别进行横向对比,很容易造成风电机组选型失误或安全风险。而目前获取风电场各点位处的湍流强度期望值Iref暂无成熟、通用的方法,常用的风资源计算软件也仅能提供湍流强度代表值(特征值)I15,这样势必造成电场风电机组实际选型过程中的输入条件与判别标准不匹配,以及载荷校核计算输入的不准确性,存在着较大的安全风险。
因此,如何快速而准确地获取湍流强度期望值Iref成为当前亟待解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此,本发明的目的在于提供一种风电场湍流强度处理方法及系统,能够有效、快速、准确获取风电场内湍流强度期望值Iref,且与目前风电机组设计标准的要求相匹配。
为了实现上述发明目的,本发明具体提供了一种风电场湍流强度处理方法的技术实现方案,风电场湍流强度处理方法,包括以下步骤:
S100:对风电场的测风数据、地形地貌、坐标系统进行前处理,形成标准格式的输入数据;
S101:根据步骤S100中的输入数据进行计算,由测风点位的测风数据,经过计算得到风电场范围内各点位的湍流信息;
S102:根据步骤S101中计算得出的湍流信息进行关注点位湍流强度矩阵的分析与提取;
S103a:根据步骤S102中提取的湍流强度矩阵绘制湍流-风速曲线一;
S103b:设置一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二;
S104:对步骤S103b中的湍流强度参考值进行穷举,观察有效风速段内所述湍流强度参考值对应的湍流-风速曲线二的变化,直至所述湍流-风速曲线二与步骤S103a中的湍流-风速曲线一大致吻合,标记此时的湍流强度参考值,即为该点位的湍流强度期望值Iref。
优选的,所述步骤S100中的前处理过程进一步包括:测风数据完整性、合理性、有效性处理,数字化等高线地形图处理,地表粗糙度处理和坐标系转换处理。
优选的,所述步骤S101进一步包括:根据步骤S100中的输入数据进行模型建立,利用线性方法或计算流体动力学方法或中尺度方法将包括风电场范围内的数字化等高线地形图、地表粗糙度、测风点位测风数据、风电机组坐标值,以及测风点位坐标值在内的数据进行集成,并设置计算参数,形成能够进行仿真计算的模型集合体;由测风点位的测风数据,经过地形效应、地表粗糙度效应、障碍物遮蔽效应计算出风电场范围内各点位的湍流信息。
优选的,所述步骤S102进一步包括:
S1021:在风电场范围内选取关注点位;
S1022:从步骤S101的湍流信息计算结果中查找所述关注点位的湍流信息;
S1023:对所述关注点位的湍流信息进行分析,得出湍流强度矩阵,并在有效风速段内,按设置的间隔提取各风速段对应各方向上的湍流强度代表值(RepresentativeTurbulence)或湍流强度特征值(CharacteristicTurbulence)。
优选的,所述步骤S103a进一步包括:以风速为一坐标轴,以提取的对应风速下的湍流强度代表值或特征值为另一坐标轴,将对应风速下的湍流强度代表值或特征值在此坐标系中以散点的形式进行标示,将散点拟合成曲线,并固定拟合函数关系式。
优选的,所述湍流强度矩阵包括:风速段数据列、风向扇区数据行、表示各对应风速段下在全方向上的湍流强度加权平均值数据列、若干列对应风速段和风向扇区下的湍流强度值数据列。
优选的,所述步骤S103b进一步包括:假定一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型计算各风速段下的湍流强度值,并根据风速段、正常湍流模型计算的湍流强度值绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二。
优选的,所述数字化等高线地形图处理过程包括:利用包括地形图投影转换、拓扑检查、地形图扩展增补在内的方法对不符合计算要求的数字化等高线地形图进行处理,达到计算需求的精度;所述地表粗糙度处理过程包括:利用风电场的地表形态影像和/或风场现场踏勘情况按等同大小在数字化等高线地形图上进行标注,并在所述数字化等高线地形图上绘制粗糙度;所述坐标系转换过程包括:对于同一个风电场中包括数字化等高线地形图、测风点位坐标、以及风电机组坐标在内的坐标所在坐标系不一致时,利用同一坐标系参数对坐标系进行统一。
本发明还另外具体提供了一种风电场湍流强度处理系统的技术实现方案,风电场湍流强度处理系统,包括:
数据前处理环节,对风电场的测风数据、地形地貌、坐标系统进行前处理,输出标准格式的输入数据;
湍流信息计算环节,根据所述数据前处理环节输出的输入数据进行计算,由测风点位的测风数据,经过地形效应、地表粗糙度效应、障碍物遮蔽效应计算出风电场范围内各点位的湍流信息;
湍流信息提取环节,根据所述湍流信息计算环节计算得出的湍流信息进行关注点位湍流强度矩阵的分析与提取;
湍流曲线绘制环节,根据所述湍流信息提取环节提取的湍流强度矩阵绘制湍流-风速曲线一;同时设置一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二;
数据对比与提取环节,对所述湍流曲线绘制环节设置的湍流强度参考值进行穷举,并对比所述湍流-风速曲线二与所述湍流-风速曲线一是否大致吻合,如果是,则标记并提取此时的湍流强度参考值为该点位的湍流强度期望值Iref。
优选的,所述数据前处理环节进一步包括:
数字化等高线地形图处理单元:对不符合计算要求的数字化等高线地形图进行处理,达到计算需求的精度;
地表粗糙度处理单元:利用风电场的地表形态影像和/或风场现场踏勘情况按等同大小在数字化等高线地形图上进行标注,并在所述数字化等高线地形图上绘制粗糙度;
坐标系转换单元:当同一个风电场中包括数字化等高线地形图、测风点位坐标、以及风电机组坐标在内的坐标所在坐标系不一致时,利用同一坐标系参数对坐标系进行统一。
通过实施上述本发明提供的风电场湍流强度处理方法及系统,具有如下有益效果:
(1)本发明处理方法及系统能够有效、快速、准确获取风电场内湍流强度期望值Iref,且与目前风电机组设计标准的要求相匹配;
(2)本发明处理方法及系统实现简单、可靠性和准确性高、通用性强,可用于不同类型的风电场和风电机组;
(3)本发明处理方法及系统利用两种湍流曲线特征比对的方法来实现湍流强度期望值Iref的获取,具有易于工程实现,不增加额外成本的优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的实施例。
图1是本发明风电场湍流强度处理方法一种具体实施方式的程序流程图;
图2是本发明风电场湍流强度处理方法中曲线拟合过程的示意图;
图3是本发明风电场湍流强度处理系统一种具体实施方式的系统结构框图;
图中:1-数据前处理环节,2-湍流信息计算环节,3-湍流信息提取环节,4-湍流曲线绘制环节,5-数据对比与提取环节。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如附图1至附图3所示,给出了本发明风电场湍流强度处理方法及系统的具体实施例,下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如附图1所示,一种风电场湍流强度处理方法的具体实施例,可以快速、有效、准确地获取风电场范围内所需位置的湍流强度值,同时与目前风电机组设计的新标准相匹配,该方法包括以下步骤:
S100:对风电场的测风数据、地形地貌、坐标系统进行前处理,形成标准格式的输入数据;
S101:根据步骤S100中的输入数据进行计算,由测风点位的测风数据,经过计算得到风电场范围内各点位的湍流信息;
S102:根据步骤S101中计算得出的湍流信息进行关注点位湍流强度矩阵的分析与提取;湍流强度矩阵包括但不限于湍流强度代表值矩阵或湍流强度特征值矩阵;
S103a:根据步骤S102中提取的湍流强度矩阵绘制湍流-风速曲线一;
S103b:设置一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二;
S104:对步骤S103b中的湍流强度参考值进行穷举,观察有效风速段内湍流强度参考值对应的湍流-风速曲线二的变化,直至湍流-风速曲线二与步骤S103a中的湍流-风速曲线一大致吻合,标记此时的湍流强度参考值,即为该点位的湍流强度期望值Iref。在实际情况中,可以根据需要的精度确定湍流-风速曲线二与湍流-风速曲线一之间的吻合度。
其中,湍流强度代表值矩阵中的湍流强度代表值根据IEC61400-12005版标准的定义进行计算,湍流强度代表值为:其中,b=5.6,Vhub为轮毂高度平均风速。
湍流强度特征值矩阵中的湍流强度特征值根据IEV61400-11999版标准的定义进行计算,湍流强度特征值为:其中,a=2或3,根据I15取值的不同进行选择,Vhub为轮毂高度平均风速。
本发明具体实施例描述的风电场湍流强度处理方法无需重复上述步骤S100和S101就能得出风电场范围内任意点位的湍流强度期望值Iref。
步骤S100中的前处理过程进一步包括:测风数据完整性、合理性、有效性处理,数字化等高线地形图处理,地表粗糙度处理和坐标系转换处理。
其中,测风数据完整性、合理性、有效性处理过程可参照GB/T18710-2002《风电场风能资源评估方法》相关内容描述。
数字化等高线地形图处理过程包括:主要是数字化等高线地形图处理成CAD格式或map格式等现有软件能读取的数字化地形图格式。将利用包括地形图投影转换、拓扑检查、地形图扩展增补在内的方法对不符合计算要求的数字化等高线地形图进行处理,达到计算需求的精度;
地表粗糙度处理过程包括:利用风电场的地表形态(场内植被、村庄房屋分布等影响风流动的因素)影像(或照片)和/或风场现场踏勘情况按等同大小在数字化等高线地形图上进行标注,并在数字化等高线地形图上绘制粗糙度;
坐标系转换过程包括:对于同一个风电场中包括数字化等高线地形图、测风点位坐标、以及风电机组坐标在内的坐标所在坐标系不一致时,利用同一坐标系参数对坐标系进行统一。如:利用国家北京1954或西安1980坐标系或WGS1984坐标系参数,将上述三者的坐标系统一,便于能在后续模型中仿真计算。
步骤S101进一步包括:根据步骤S100中的输入数据进行模型建立,利用线性方法或计算流体动力学(CFD,ComputationalFluidDynamics)方法或中尺度方法将包括风电场范围内的数字化等高线地形图、地表粗糙度、测风点位测风数据、风电机组坐标值,以及测风点位坐标值在内的数据进行集成,并设置计算参数,形成能够进行仿真计算的模型集合体;由测风点位的测风数据,经过地形效应、地表粗糙度效应、障碍物遮蔽效应计算出风电场范围内各点位的湍流信息。
步骤S102进一步包括:
S1021:在风电场范围内选取关注点位;
S1022:从步骤S101的湍流信息计算结果中查找所述关注点位的湍流信息;
S1023:对所述关注点位的湍流信息进行分析,得出湍流强度矩阵,并在有效风速段内,按设置的间隔提取各风速段对应各方向上的湍流强度代表值或特征值(即湍流强度加权平均值)。如:在有效风速段内,按1m/s间隔(例如2.6m/s~3.5m/s代表3m/s风速段,3.6m/s~4.5m/s代表4m/s风速段)提取各风速段对应各方向上的湍流强度代表值或特征值。
具体实例说明:经过步骤S101,计算得出了风电场区域内的湍流信息,选定区域内感兴趣的某一个点位H,从上述计算结果中找出点位H的湍流信息。然后筛选出该点位的湍流强度矩阵,如下表1所示。在表1中,第一列表示风速段(例如:3m/s风速段代表2.6m/s~3.5m/s区间风速),第一行表示风向扇区(例如30度扇区代表15度~45度区间风向),最后一列表示各对应风速段下在全方向上的湍流强度加权平均值,其余数字为对应风速段和风向扇区下的湍流强度代表值或特征值。最后直接提取最后一列湍流强度值作为下一步骤的输入数据。
表1湍流强度矩阵
步骤S103a进一步包括:以风速为一坐标轴,以提取的对应风速下的湍流强度代表值或特征值为另一坐标轴,将对应风速下的湍流强度值在此坐标系中以散点的形式进行标示,将散点拟合成曲线,并固定拟合函数关系式。
湍流强度矩阵包括:风速段数据列、风向扇区数据行、表示各对应风速段下在全方向上的湍流强度加权平均值(各个方向上的湍流强度与该方向上设置的加权系数的乘积之和)数据列、若干列对应风速段和风向扇区下的湍流强度值数据列。
步骤S103b进一步包括:假定一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型计算各风速段下的湍流强度值,并根据风速段、正常湍流模型计算的湍流强度值绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二。
具体实例说明:根据步骤S102提取的湍流强度矩阵绘制湍流-风速曲线一,可采用自编的程序实现绘制,例如:基于EXCEL电子文档,分别插入两列数据,第一列为风速,第二列为提取的对应风速下的湍流强度代表值或特征值,然后基于这两列数据拟合曲线,即以风速作为X坐标轴,以湍流强度作为Y坐标值,将对应风速下的湍流强度代表值或特征值在此坐标系中以散点的形式标示出来,然后将散点拟合成曲线,并就此固定拟合函数关系式,便于湍流强度值变化时快速绘制相应曲线。
先设置一个湍流强度参考值,根据IEC61400-1-2007标准要求中的正常湍流模型(NTM,NormalTurbulenceModel),绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二,并采用自编的程序实现该曲线的绘制。
如下表2所示,表2中的第一列数据为风速段,第二列数据为步骤S102中提取的湍流强度值,第三列数据为根据正常湍流模型中的公式计算的湍流强度值,即根据IEC61400-1-2007标准要求中的正常湍流模型公式计算各风速段下的湍流强度值。如附图2所示,即为根据上述三列数据绘制的湍流-风速曲线二,以及湍流-风速曲线一的拟合过程。
表2风速与湍流强度值
在步骤S104中:对步骤S103b中的湍流强度参考值进行穷举,观察有效风速段内所述湍流强度参考值对应的湍流-风速曲线二的变化,直至所述湍流-风速曲线二与步骤S103a中的湍流-风速曲线一大致吻合,标记此时的湍流强度参考值,即为该点位的湍流强度期望值Iref。
具体实例说明:根据步骤S103b中采用的穷举法对湍流强度参考值进行列举,那么上表2中第3列数据,以及附图2中的曲线B将相应发生变化,如若湍流强度参考值=0.132时,附图2中的曲线B(湍流-风速曲线二)与曲线A(湍流-风速曲线一)大致重合时,那么此时的0.132就为该点位的湍流强度期望值Iref。
如附图3所示,一种风电场湍流强度处理系统的具体实施例,包括:
数据前处理环节1,对风电场的测风数据、地形地貌、坐标系统进行前处理,输出标准格式的输入数据;
湍流信息计算环节2,根据数据前处理环节1输出的输入数据进行计算,由测风点位的测风数据,经过地形效应、地表粗糙度效应、障碍物遮蔽效应计算出风电场范围内各点位的湍流信息;
湍流信息提取环节3,根据湍流信息计算环节2计算得出的湍流信息进行关注点位湍流强度矩阵的分析与提取;
湍流曲线绘制环节4,根据湍流信息提取环节3提取的湍流强度矩阵绘制湍流-风速曲线一;同时设置一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二;
数据对比与提取环节5,对湍流曲线绘制环节4设置的湍流强度参考值进行穷举,并对比湍流-风速曲线二与所述湍流-风速曲线一是否大致吻合,如果是,则标记并提取此时的湍流强度参考值为该点位的湍流强度期望值Iref。
数据前处理环节1进一步包括:
数字化等高线地形图处理单元:对不符合计算要求的数字化等高线地形图进行处理,达到计算需求的精度;
地表粗糙度处理单元:利用风电场的地表形态影像和/或风场现场踏勘情况按等同大小在数字化等高线地形图上进行标注,并在数字化等高线地形图上绘制粗糙度;
坐标系转换单元:当同一个风电场中包括数字化等高线地形图、测风点位坐标、以及风电机组坐标在内的坐标所在坐标系不一致时,利用同一坐标系参数对坐标系进行统一。
通过实施本发明具体实施例描述的风电场湍流强度处理系统,能够达到以下技术效果:
(1)本发明具体实施例描述的处理方法及系统能够有效、快速、准确获取风电场内湍流强度期望值Iref,且与目前风电机组设计标准(IEC61400-1标准)的要求相匹配;
(2)本发明具体实施例描述的处理方法及系统通过比对两种湍流强度曲线的特征来确定湍流强度期望值Iref,实现简单、可靠性和准确性高、通用性强,可用于不同类型的风电场和风电机组;
(3)本发明具体实施例描述的处理方法及系统利用两种湍流曲线特征比对的方法来实现湍流强度期望值Iref的获取,具有易于工程实现,不增加额外成本的优点。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭示如上,然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员,在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下,都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰,或修改为等同变化的等效实施例。因此,凡是未脱离本发明技术方案的内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰,均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (10)
1.一种风电场湍流强度处理方法,其特征在于,包括以下步骤:
S100:对风电场的测风数据、地形地貌、坐标系统进行前处理,形成标准格式的输入数据;
S101:根据步骤S100中的输入数据进行计算,由若干个测风点位的测风数据,经过计算得到风电场范围内各点位的湍流信息;
S102:根据步骤S101中计算得出的湍流信息进行关注点位湍流强度矩阵的分析与提取;
S103a:根据步骤S102中提取的湍流强度矩阵绘制湍流-风速曲线一;
S103b:设置一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二;
S104:对步骤S103b中的湍流强度参考值进行穷举,观察有效风速段内所述湍流强度参考值对应的湍流-风速曲线二的变化,直至所述湍流-风速曲线二与步骤S103a中的湍流-风速曲线一大致吻合,标记此时的湍流强度参考值,即为该点位的湍流强度期望值Iref。
2.根据权利要求1所述的风电场湍流强度处理方法,其特征在于,所述步骤S100中的前处理过程进一步包括:测风数据完整性、合理性、有效性处理,数字化等高线地形图处理,地表粗糙度处理和坐标系转换处理。
3.根据权利要求1或2所述的风电场湍流强度处理方法,其特征在于,所述步骤S101进一步包括:根据步骤S100中的输入数据进行模型建立,利用线性方法或计算流体动力学方法或中尺度方法将包括风电场范围在内的数字化等高线地形图、地表粗糙度、测风点位测风数据、风电机组坐标值,以及测风点位坐标值在内的数据进行集成,并设置计算参数,形成能够进行仿真计算的模型集合体;由测风点位的测风数据,经过地形效应、地表粗糙度效应、障碍物遮蔽效应计算出风电场范围内各点位的湍流信息。
4.根据权利要求3所述的风电场湍流强度处理方法,其特征在于,所述步骤S102进一步包括:
S1021:在风电场范围内选取关注点位;
S1022:从步骤S101的湍流信息计算结果中查找所述关注点位的湍流信息;
S1023:对所述关注点位的湍流信息进行分析,得出湍流强度矩阵,并在有效风速段内,按设置的间隔提取各风速段对应各方向上的湍流强度代表值或特征值。
5.根据权利要求4所述的风电场湍流强度处理方法,其特征在于,所述步骤S103a进一步包括:以风速为一坐标轴,以提取的对应风速下的湍流强度代表值或特征值为另一坐标轴,将对应风速下的湍流强度代表值或特征值在此坐标系中以散点的形式进行标示,将散点拟合成曲线,并固定拟合函数关系式。
6.根据权利要求4或5所述的风电场湍流强度处理方法,其特征在于,所述湍流强度矩阵包括:风速段数据列、风向扇区数据行、表示各对应风速段下在全方向上的湍流强度加权平均值数据列、若干列对应风速段和风向扇区下的湍流强度值数据列。
7.根据权利要求6所述的风电场湍流强度处理方法,其特征在于,所述步骤S103b进一步包括:假定一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型计算各风速段下的湍流强度值,并根据风速段、正常湍流模型计算的湍流强度值绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二。
8.根据权利要求2、4、5、7中任一项所述的风电场湍流强度处理方法,其特征在于:
所述数字化等高线地形图处理过程包括:利用包括地形图投影转换、拓扑检查、地形图扩展增补在内的方法对不符合计算要求的数字化等高线地形图进行处理,达到计算需求的精度;
所述地表粗糙度处理过程包括:利用风电场的地表形态影像和/或风场现场踏勘情况按等同大小在数字化等高线地形图上进行标注,并在所述数字化等高线地形图上绘制粗糙度;
所述坐标系转换过程包括:对于同一个风电场中包括数字化等高线地形图、测风点位坐标、以及风电机组坐标在内的坐标所在坐标系不一致时,利用同一坐标系参数对坐标系进行统一。
9.一种风电场湍流强度处理系统,其特征在于,包括:
数据前处理环节(1),对风电场的测风数据、地形地貌、坐标系统进行前处理,输出标准格式的输入数据;
湍流信息计算环节(2),根据所述数据前处理环节(1)输出的输入数据进行计算,由测风点位的测风数据,经过地形效应、地表粗糙度效应、障碍物遮蔽效应计算出风电场范围内各点位的湍流信息;
湍流信息提取环节(3),根据所述湍流信息计算环节(2)计算得出的湍流信息进行关注点位湍流强度矩阵的分析与提取;
湍流曲线绘制环节(4),根据所述湍流信息提取环节(3)提取的湍流强度矩阵绘制湍流-风速曲线一;同时设置一个湍流强度参考值,根据正常湍流模型计算结果绘制有效风速段内的湍流-风速曲线二;
数据对比与提取环节(5),对所述湍流曲线绘制环节(4)设置的湍流强度参考值进行穷举,并对比所述湍流-风速曲线二与所述湍流-风速曲线一是否大致吻合,如果是,则标记并提取此时的湍流强度参考值为该点位的湍流强度期望值Iref。
10.根据权利要求9所述的风电场湍流强度处理系统,其特征在于,所述数据前处理环节(1)进一步包括:
数字化等高线地形图处理单元:对不符合计算要求的数字化等高线地形图进行处理,达到计算需求的精度;
地表粗糙度处理单元:利用风电场的地表形态影像和/或风场现场踏勘情况按等同大小在数字化等高线地形图上进行标注,并在所述数字化等高线地形图上绘制粗糙度;
坐标系转换单元:当同一个风电场中包括数字化等高线地形图、测风点位坐标、以及风电机组坐标在内的坐标所在坐标系不一致时,利用同一坐标系参数对坐标系进行统一。
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