CN116167655B - 基于雷达短期补充测风的发电量评估方法、系统及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于雷达短期补充测风的发电量评估方法、系统及介质,包括:对已有测风数据进行检验和处理,确定长期参考塔,并对长期参考塔的测风设备进行更新或标定;确定补充测风点;选择和校准雷达测风设备;将雷达测风设备放置到补充测风点进行短期补充测风;基于长期参考塔测风数据与短期补充测风对风电场风资源重新进行模拟,并调整优化风机机位;根据风资源的重新模拟结果及优化后的风机机位评估风电场发电量。本发明能够利用移动雷达测风技术进行短期补充测风,快速完善全场风资源测量工作,从而提升在工期紧张的情况下的风电场发电量评估精度,可以广泛应用于复杂地形风电项目的发电量评估。
Description
技术领域
本发明是关于一种基于雷达短期补充测风的发电量评估方法、系统及介质,用于风电场发电量评估领域。
背景技术
传统的风电项目风资源测量方法为:在选定的场区内设立一定数量的测风塔,进行为期1年以上的风资源测量。由于场址范围较大,测风之前无法确定场址是否具有开发价值。
为控制前期投入,前期设立测风塔时往往会控制测风塔数量,这也导致测风塔无法覆盖所有场址范围。经常出现一个5万或10万KW规模的山地风电场设立1-2座测风塔,虽然已完成1年的测风工作,但是测风塔数量不能覆盖全场,无法满足发电量精确评估的要求。而且,单靠CFD软件模拟风资源,项目的投资风险很大。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此,针对上述问题,本发明的目的是提供一种能够提升风场风资源评估精度的基于雷达短期补充测风的发电量评估方法、系统及介质。
为了实现上述发明目的,本发明采用的技术方案为:
第一方面,本发明提供一种基于雷达短期补充测风的发电量评估方法,包括:
对已有测风数据进行检验和处理,确定长期参考塔,并对长期参考塔的测风设备进行更新或标定;
确定补充测风点;
选择和校准雷达测风设备;
将雷达测风设备放置到补充测风点进行短期补充测风;
基于长期参考塔测风数据与短期补充测风对风电场风资源重新进行模拟,并调整优化风机机位;
根据风资源的重新模拟结果及优化后的风机机位评估风电场发电量。
进一步地,确定长期参考塔,包括:将测风时长在1年及以上、有效数据完整率在90%以上的测风塔作为长期参考塔,如果多个测风塔符合上述条件,则确定多座长期参考塔。
进一步地,确定补充测风点,包括:
基于长期参考塔的风数据对风电场进行风资源模拟分析,根据模拟的风资源图谱和建设条件初步选定机位点;
对初步选定的机位点进行聚类分区;
基于聚类分区结果确定补充测风点。
进一步地,基于聚类分区结果确定补充测风点,包括:如果聚类分区内已有长期参考测风塔,并且该测风塔能够较准确地模拟分区内的风资源,则该分区内不需要设置补充测风点,否则需要在分区内至少设置一个补充测风点。
进一步地,选择和校准雷达测风设备,包括:
选择雷达测风设备;
校准雷达测风设备,包括:选择雷达设备的校准用测风塔和插补延长参考塔;将雷达设备放置在校准用测风塔的紧邻位置进行同期对比观测,将两者同期观测数据进行相关性分析并做回归检验,若满足检验要求则雷达设备可用,否则查找原因或更换雷达设备。
进一步地,短期补充测风,包括:
将雷达测风设备放置到选定的补充测风点,进行设定时间的短期测风;
修正短期补充测风数据;
将修正后的短期测风数据与插补延长参考塔的同期数据进行分扇区的相关性分析,并作回归检验,如果检验不通过,延长补充测风时间,并应用MCP方法将雷达短期测风数据插补延长成1个完整年数据。
进一步地,基于长期参考塔测风数据与短期补充测风对风电场风资源重新进行模拟,并调整优化风机机位,包括:
将长期参考塔数据与延长插补后的雷达数据共同输入CFD软件,对风电场风资源重新进行模拟,并与上一次的模拟结果进行对比分析,根据新的风资源模拟结果,结合建设条件,调整并优化初选机位点。
第二方面,本发明提供的一种基于雷达短期补充测风的发电量评估系统,包括:
长期参考塔设定单元,被配置为对已有测风数据进行检验和处理,确定长期参考塔,并对长期参考塔的测风设备进行更新或标定;
补充测风点确定单元,被配置为确定补充测风点;
雷达设备选择单元,被配置为雷达设备选择和校准雷达测风设备;
补充测风单元,被配置为将雷达测风设备放置到补充测风点进行短期补充测风;
风资源模拟单元,被配置为基于长期参考塔测风数据与短期补充测风对风电场风资源重新进行模拟,并调整优化风机机位;
发电量评估单元,被配置为根据风资源的重新模拟结果及优化后的风机机位评估风电场发电量。
第三方面,本发明提供一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行所述方法中的任一方法。
第四方面,本发明还提供一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行所述方法中的任一方法的指令。
本发明由于采取以上技术方案,其具有以下优点:本发明能够利用移动雷达测风技术进行短期补充测风,快速完善全场风资源测量工作,从而提升在工期紧张的情况下的风电场发电量评估精度,可以广泛应用于复杂地形风电项目的发电量评估。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。在整个附图中,用相同的附图标记表示相同的部件。在附图中:
图1为本发明实施例的基于雷达短期补充测风的发电量评估方法流程图;
图2为本发明实施例提供的测风点位置示意图;
图3为本发明实施例的电子设备结构图。
具体实施方式
应理解的是,文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的,而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出,否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的,并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行,除非明确指出执行顺序。还应当理解,可以使用另外或者替代的步骤。
尽管可以在文中使用术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部段,但是,这些元件、部件、区域、层和/或部段不应被这些术语所限制。这些术语可以仅用来将一个元件、部件、区域、层或部段与另一区域、层或部段区分开。除非上下文明确地指出,否则诸如“第一”、“第二”之类的术语以及其它数字术语在文中使用时并不暗示顺序或者次序。因此,以下讨论的第一元件、部件、区域、层或部段在不脱离示例实施方式的教导的情况下可以被称作第二元件、部件、区域、层或部段。
为了便于描述,可以在文中使用空间相对关系术语来描述如图中示出的一个元件或者特征相对于另一元件或者特征的关系,这些相对关系术语例如为“内部”、“外部”、“内侧”、“外侧”、“下面”、“上面”等。这种空间相对关系术语意于包括除图中描绘的方位之外的在使用或者操作中装置的不同方位。
为了完善风资源测量工作,可在拟选机位处设置测风设备进行短期补充测风(一般为补测1-2个月)。测风塔由于经济性较差、建设工期较长、占地多,还需要清理地表附着物,应用效果较差。随着雷达测风技术逐渐成熟,可以用于风电场的风资源测风工作。雷达测风体积小,移动方便,不需要建设安装,特别适合于短期补充测风,且雷达测风的短期使用成本较测风塔更经济。通过在测风塔无法覆盖的区域布置雷达测风点,与测风塔进行同期测风,通过测风塔和雷达测风资料的相关性,将短期雷达测风点的数据延长插补成1年数据,将测风塔测风数据和雷达测风点的插补后数据同时输入CFD模型,能显著提升CFD软件模拟精度,有效降低项目投资风险。
下面将参照附图更详细地描述本发明的示例性实施方式。虽然附图中显示了本发明的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本发明,并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。
实施例一:如图1所示,本实施例提供的基于雷达短期补充测风的发电量评估方法,包括:
S1、对已有测风数据进行检验和处理,确定长期参考塔,并对长期参考塔的测风设备进行标定或更新,包括:
S11、收集和处理已有测风数据,确定长期参考塔,计算风特征参数。
具体地,收集风电场内已有的全部测风塔数据,对数据完整性和合理性检验,对缺测和不合理数据进行修正处理,确定长期参考塔,之后后计算各长期参考塔数据的风特征参数。
进一步地,将测风时长在1年及以上、有效数据完整率在90%以上的测风塔作为长期参考塔。如果多个测风塔符合上述条件,可以确定多座长期参考塔。
进一步地,根据《风电场风能资源评估方法》GB/T 18710-2002和《风电场工程风能资源测量与评估技术规范》NB/T 31147-2018中的规定和方法对测风数据进行检验、修正和计算长期参考塔不同测风高度的平均风速、平均风功率密度、风速和风能频率分布、风向频率和风能密度方向分布、风切变和湍流风特征参数。
S12、标定或更新测风设备
本实施例中,对长期参考塔上的风速仪和风向仪进行重新标定或更新,保证测风设备仍在无故障运行和准确测风。
进一步地,风速仪和风向仪的标定:需要到第三方权威检测认证机构进行标定,如果经机构检测认定为不可再重复使用的,需要更换成新设备。
S2、确定补充测风点,包括:
S21、初步选定机位点
利用S1中处理后的长期参考塔的风数据对风电场进行CFD风资源模拟分析,根据模拟的风资源图谱和建设条件初步选定机位点。
进一步地,初步选定机位点,包括:
(1)根据模拟的风资源谱图选择风资源好的位置,风资源图谱是根据颜色的不同反映风资源的优劣。
(2)选择建设条件好的位置,建设条件好包括:考虑风机安装和运营的安全因素,如避开可能存在或引发地质灾害的位置;尽量选择施工难度小、工程量少、交通条件适合大部件运输、施工成本低的位置等,根据实际情况进行选择,在此不做限定。
S22、对初步选定的机位点进行聚类分区
具体地,聚类分区就是将距离较近、地形和下垫面相似的机位点划定到一个分区内,一个风电场可划分为多个聚类分区。对于简单地形,分区半径宜控制在3-5km;对于复杂地形,分区半径不宜超过2km,海拔高差不宜大于50m。
进一步地,简单地形:通常指高程变化较小、起伏不大的场址地形,典型的有戈壁、沙漠、平原、滩涂、草原等,定量判定标准建议为场址及周边5km范围内地形总体坡度不超过2°,局部高差不超过20m。复杂地形:指高程差异较大、坡度陡峭的场址地形,典型的有丘陵、山地等,定量判定标准建议为场址局部高差大于20m。
S23、确定补充测风点
具体地,如果聚类分区内已有长期参考测风塔,并且该测风塔能够较准确地模拟分区内的风资源,则该分区内不需要设置补充测风点,否则需要在分区内至少设置一个补充测风点,确保补充测风点的周围无高大障碍物遮挡,如图2所示。
S3、选择和校准雷达测风设备,包括:
S31、选择雷达测风设备
具体地,补充测风设备的选择要保证雷达测风的准确性和完整性,一般激光雷达设备优于声雷达设备。
S32、校准雷达测风设备,包括:
S321、选择雷达设备的校准用测风塔和插补延长参考塔
本实施例中,在补充测风点进行雷达测风前需要对雷达设备进行校准,选择补充测风点最近的长期参考塔作为校准用测风塔,该塔同时也作为后期雷达数据插补延长的参考塔,就近选择参考塔,是为了尽可能地消除局地地形和气候环境对测风不确定性的影响。
S322、雷达测风设备的校准
具体地,先将雷达设备放置在校准用测风塔的紧邻位置进行同期对比观测,观测有效累计时间不少于7d(以此为例,不限于此),雷达的摆放位置要避开测风塔的塔影影响。将两者同期观测数据进行相关性拟合,确定校准相关方程,记为:V塔=a*V雷达+b,并做回归检验,若满足检验要求,校准相关方程可用,否则查找原因或更换雷达设备。该方程即为雷达风数据的校准方程,因测风塔上的测风设备已经过权威机构的严格标定,测风精准,可作为雷达设备校准的依据。在相关性拟合前应先剔除雷达和测风塔数据的无效样本,仅对有效样本进行相关性拟合,其中,根据《风电场工程风能资源测量与评估技术规范》NB/T 31147-2018中的规定和方法,对测风数据进行完整性和合理性检验,剔除无效样本。
S4、短期补充测风,包括:
S41、补充测风的实施
将雷达测风设备放置到S2中选定的补充测风点,进行1-2个月的短期测风,与插补延长参考塔同期平行观测。测风时长由该区域的风资源特点决定,如果风向较为分散,为了能完整地收集各扇区的风数据样本,提高插补延长的精度,测风时长可适当延长。
S42、短期补充测风数据的修正
使用S322中的校准方程对短期补充测风数据进行修正,将短期补充测风数据逐条带入校准方程V塔=a*V雷达+b,进行修正。
S43、短期补充测风数据的插补延长
将修正后的短期测风数据与插补延长参考塔的同期数据进行分扇区的相关性分析,建立各扇区的相关拟合方程,并做回归检验,如果检验不通过,可延长补充测风时间,获取足够样本后,再次做回归检验。应用MCP(测量相关预测)方法,借助插补延长参考塔数据和拟合方程,将雷达短期测风数据插补延长成1个完整年数据。
S5、重新模拟风场风资源和优化机位
具体地,将长期参考塔数据与延长插补后的雷达数据共同输入CFD软件,对风电场风资源重新进行模拟,并与上一次的模拟结果进行对比分析,根据新的风资源模拟结果,结合建设条件等,调整并优化初选机位点。
进一步地,调整优化初选机位点,包括:重新进行风资源模拟时,因为引入了雷达补充测风数据,新的风资源模拟结果与原模拟结果相比,将会更精确,所以依据新的风资源模拟结果,重新选择风资源好的机位,即调整优化初选机位。
S6、根据风资源的重新模拟结果、优化的风机机位、风机功率曲线,利用CFD软件评估风电场发电量。
实施例二:上述实施例一提供了基于雷达短期补充测风的发电量评估方法,与之相对应地,本实施例提供一种基于雷达短期补充测风的发电量评估系统。本实施例提供的系统可以实施实施例一的基于雷达短期补充测风的发电量评估方法,该系统可以通过软件、硬件或软硬结合的方式来实现。为了描述的方便,描述本实施例时以功能分为各种单元分别描述。当然,在实施时可以把各单元的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。例如,该系统可以包括集成的或分开的功能模块或功能单元来执行实施例一各方法中的对应步骤。由于本实施例的系统基本相似于方法实施例,所以本实施例描述过程比较简单,相关之处可以参见实施例一的部分说明即可,本发明提供的基于雷达短期补充测风的发电量评估系统的实施例仅仅是示意性的。
本实施例提供的一种基于雷达短期补充测风的发电量评估系统,包括:
长期参考塔设定单元,被配置为对已有测风数据进行检验和处理,确定长期参考塔,并对长期参考塔的测风设备进行更新或标定;
补充测风点确定单元,被配置为确定补充测风点;
雷达设备选择单元,被配置为雷达设备选择和校准雷达测风设备;
补充测风单元,被配置为将雷达测风设备放置到补充测风点进行短期补充测风;
风资源模拟单元,被配置为基于长期参考塔测风数据与短期补充测风对风电场风资源重新进行模拟,并调整优化风机机位;
发电量评估单元,被配置为根据风资源的重新模拟结果及优化后的风机机位评估风电场发电量。
实施例三:本实施例提供一种与本实施例一所提供的基于雷达短期补充测风的发电量评估方法对应的电子设备,电子设备可以是用于客户端的电子设备,例如手机、笔记本电脑、平板电脑、台式机电脑等,以执行实施例一的方法。
如图3所示,电子设备包括处理器、存储器、通信接口和总线,处理器、存储器和通信接口通过总线连接,以完成相互间的通信。总线可以是工业标准体系结构(ISA,IndustryStandard Architecture)总线,外部设备互连(PCI,Peripheral Component)总线或扩展工业标准体系结构(EISA,Extended Industry Standard Component)总线等等。存储器中存储有可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器运行所述计算机程序时执行以执行上述方法,其实现原理和技术效果与实施例一类似,在此不再赘述。本领域技术人员可以理解,图3中示出的结构,仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图,并不构成对本申请方案所应用于其上的计算设备的限定,具体的计算设备可以包括比图中所示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者具有不同的部件布置。
在一个优选的实施例中,上述的存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在一个优选的实施例中,处理器可以为中央处理器(CPU)、数字信号处理器(DSP)等各种类型通用处理器,在此不做限定。
实施例四:本实施例提供一种计算机程序产品,计算机程序产品可以是包括存储在计算机可读存储介质上的计算机程序,计算机程序包括程序指令,当程序指令被计算机执行时,计算机能够执行上述实施例一所提供的方法,其实现原理和技术效果与实施例一类似,在此不再赘述。
在一个优选的实施例中,计算机可读存储介质可以是保持和存储由指令执行设备使用的指令的有形设备,例如可以是但不限于电存储设备、磁存储设备、光存储设备、电磁存储设备、半导体存储设备或者上述的任意组合。计算机可读存储介质存储计算机程序指令,该计算机程序指令使计算机执行上述实施例一提供的方法。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。在本说明书的描述中,参考术语“一个优选的实施例”、等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本说明书实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外,在不相互矛盾的情况下,本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (7)
1.一种基于雷达短期补充测风的发电量评估方法,其特征在于包括:
对已有测风数据进行检验和处理,确定长期参考塔,并对长期参考塔的测风设备进行更新或标定,其中,确定长期参考塔,包括:将测风时长在1年及以上、有效数据完整率在90%以上的测风塔作为长期参考塔,如果多个测风塔符合上述条件,则确定多座长期参考塔;
确定补充测风点,包括:基于长期参考塔的风数据对风电场进行风资源模拟分析,根据模拟的风资源图谱和建设条件初步选定机位点,其中,初步选定机位点的要求为:根据模拟的风资源谱图选择风资源好的位置以及选择建设条件好的位置;
对初步选定的机位点进行聚类分区,包括:聚类分区是将距离较近、地形和下垫面相似的机位点划定到一个分区内,一个风电场划分为多个聚类分区;对于简单地形,分区半径控制在3-5km;对于复杂地形,分区半径不超过2km,海拔高差不大于50m;其中,简单地形的定量判定标准为场址及周边5km范围内地形总体坡度不超过2°,局部高差不超过20m;复杂地形的定量判定标准为场址局部高差大于20m;
基于聚类分区结果确定补充测风点,包括:如果聚类分区内已有长期参考测风塔,并且该测风塔能够模拟分区内的风资源,则该分区内不需要设置补充测风点,否则需要在分区内至少设置一个补充测风点,确保补充测风点的周围无高大障碍物遮挡;
选择和校准雷达测风设备,包括:
选择补充测风点最近的长期参考塔作为校准用测风塔,该塔同时也作为后期雷达数据插补延长的参考塔;
将雷达设备放置在校准用测风塔的紧邻位置进行同期对比观测;
将两者同期观测数据进行相关性拟合,确定校准相关方程,记为:V塔=a*V雷达+b,并做回归检验,若满足检验要求,校准相关方程可用,其中,a、b均为系数;
将雷达测风设备放置到补充测风点进行短期补充测风,包括:
将雷达测风设备放置到选定的补充测风点,进行设定时间的短期测风;
修正短期补充测风数据,包括:将短期补充测风数据逐条带入校准方程V塔=a*V雷达+b进行修正;
将修正后的短期测风数据与插补延长参考塔的同期数据进行分扇区的相关性分析,建立各扇区的相关拟合方程并作回归检验,如果检验不通过,可延长补充测风时间,如检验通过,并应用测量相关预测方法将雷达短期测风数据插补延长成1个完整年数据;
基于长期参考塔测风数据与插补后的雷达测风数据对风电场风资源重新进行模拟,并调整优化风机机位;
根据风资源的重新模拟结果及优化后的风机机位评估风电场发电量。
2.根据权利要求1所述的基于雷达短期补充测风的发电量评估方法,其特征在于,基于聚类分区结果确定补充测风点,包括:如果聚类分区内已有长期参考测风塔,并且该测风塔能够较准确地模拟分区内的风资源,则该分区内不需要设置补充测风点,否则需要在分区内至少设置一个补充测风点。
3.根据权利要求1所述的基于雷达短期补充测风的发电量评估方法,其特征在于,选择和校准雷达测风设备,包括:
选择雷达测风设备;
校准雷达测风设备,包括:选择雷达设备的校准用测风塔和插补延长参考塔;将雷达设备放置在校准用测风塔的紧邻位置进行同期对比观测,将两者同期观测数据进行相关性分析并做回归检验,若满足检验要求则雷达设备可用,否则查找原因或更换雷达设备。
4.根据权利要求1所述的基于雷达短期补充测风的发电量评估方法,其特征在于,基于长期参考塔测风数据与短期补充测风对风电场风资源重新进行模拟,并调整优化风机机位,包括:
将长期参考塔数据与延长插补后的雷达数据共同输入CFD软件,对风电场风资源重新进行模拟,并与上一次的模拟结果进行对比分析,根据新的风资源模拟结果,结合建设条件,调整并优化初选机位点。
5.一种基于雷达短期补充测风的发电量评估系统,其特征在于包括:
长期参考塔设定单元,被配置为对已有测风数据进行检验和处理,确定长期参考塔,并对长期参考塔的测风设备进行更新或标定,其中,确定长期参考塔,包括:将测风时长在1年及以上、有效数据完整率在90%以上的测风塔作为长期参考塔,如果多个测风塔符合上述条件,则确定多座长期参考塔;
补充测风点确定单元,被配置为确定补充测风点,包括:
基于长期参考塔的风数据对风电场进行风资源模拟分析,根据模拟的风资源图谱和建设条件初步选定机位点,其中,初步选定机位点的要求为:根据模拟的风资源谱图选择风资源好的位置以及选择建设条件好的位置;
对初步选定的机位点进行聚类分区,包括:聚类分区是将距离较近、地形和下垫面相似的机位点划定到一个分区内,一个风电场划分为多个聚类分区;对于简单地形,分区半径控制在3-5km;对于复杂地形,分区半径不超过2km,海拔高差不大于50m;其中,简单地形的定量判定标准为场址及周边5km范围内地形总体坡度不超过2°,局部高差不超过20m;复杂地形的定量判定标准为场址局部高差大于20m;
基于聚类分区结果确定补充测风点,包括:如果聚类分区内已有长期参考测风塔,并且该测风塔能够模拟分区内的风资源,则该分区内不需要设置补充测风点,否则需要在分区内至少设置一个补充测风点,确保补充测风点的周围无高大障碍物遮挡;
雷达设备选择单元,被配置为雷达设备选择和校准雷达测风设备,其中:
雷达设备选择:选择补充测风点最近的长期参考塔作为校准用测风塔,该塔同时也作为后期雷达数据插补延长的参考塔;
校准雷达测风设备:将雷达设备放置在校准用测风塔的紧邻位置进行同期对比观测;将两者同期观测数据进行相关性拟合,确定校准相关方程,记为:V塔=a*V雷达+b,并做回归检验,若满足检验要求,校准相关方程可用,其中,a、b均为系数;
补充测风单元,被配置为将雷达测风设备放置到补充测风点进行短期补充测风,包括:
将雷达测风设备放置到选定的补充测风点,进行设定时间的短期测风;
修正短期补充测风数据,包括:将短期补充测风数据逐条带入校准方程V塔=a*V雷达+b进行修正;
将修正后的短期测风数据与插补延长参考塔的同期数据进行分扇区的相关性分析,建立各扇区的相关拟合方程并作回归检验,如果检验不通过,可延长补充测风时间,如检验通过,并应用测量相关预测方法将雷达短期测风数据插补延长成1个完整年数据;
风资源模拟单元,被配置为基于长期参考塔测风数据与插补后的雷达测风数据对风电场风资源重新进行模拟,并调整优化风机机位;
发电量评估单元,被配置为根据风资源的重新模拟结果及优化后的风机机位评估风电场发电量。
6.一种存储一个或多个程序的计算机可读存储介质,其特征在于,所述一个或多个程序包括指令,所述指令当由计算设备执行时,使得所述计算设备执行如权利要求1至4所述方法中的任一方法。
7.一种电子设备,其特征在于,包括:一个或多个处理器、存储器及一个或多个程序,其中一个或多个程序存储在所述存储器中并被配置为所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行如权利要求1至4所述方法中的任一方法的指令。
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测风塔选址对复杂地形风电场风资源评估的影响;雷杨娜;孙娴;姜创业;;水电能源科学(第04期);正文第1-5页 * |
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