KR102053548B1 - Method for producing lower wind data based on reanalysis data - Google Patents

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KR102053548B1 KR1020180132456A KR20180132456A KR102053548B1 KR 102053548 B1 KR102053548 B1 KR 102053548B1 KR 1020180132456 A KR1020180132456 A KR 1020180132456A KR 20180132456 A KR20180132456 A KR 20180132456A KR 102053548 B1 KR102053548 B1 KR 102053548B1
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Abstract

The present invention relates to a method for producing low-level wind data based on reanalysis data. According to one aspect, the present invention relates to the method for producing the low-level wind data based on the reanalysis data which provides information on wind conditions required for determining whether or not a wind power generation complex is suitable. Provided is the method for producing the low-level wind data based on the reanalysis data, comprising: a step of obtaining reanalysis data; a step of obtaining marine wind data for a nearby sea based on the reanalysis data; a step of performing terrain correction to obtain land wind data on land; and a step of obtaining a wind condition information image on the basis of the marine wind data and the land wind data.

Description

재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법{METHOD FOR PRODUCING LOWER WIND DATA BASED ON REANALYSIS DATA}METHOD FOR PRODUCING LOWER WIND DATA BASED ON REANALYSIS DATA}

본 발명은 재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing lower wind data based on reanalysis data.

풍력 발전은 바람을 이용하여 전기를 생산하는 기술로 일반적으로 바람에 의해 풍력 발전기의 날개가 회전하게 되고, 회전하는 날개의 회전력을 이용하여 전기를 생산하게 된다.Wind power generation is a technology for producing electricity using the wind is generally the wind blade of the wind generator is rotated by the wind, the electricity is produced by using the rotational force of the rotating blade.

이러한 풍력 발전에 있어서 날개를 회전시킬만한 충분한 바람이 발생하는지 여부, 이러한 바람이 어느정도 빈도로 발생하는 지 여부 등이 풍력 발전에 대한 효율에 중요한 영향을 미치게 된다.In such wind power generation, whether or not enough wind is generated to rotate the blades and how often the wind is generated has a significant influence on the efficiency of the wind power generation.

풍력 발전의 경우 자연의 바람을 이용하기 때문에 친환경적인 에너지 생산 방법이나, 바람은 그 강도와 방향이 상시적이지 않고 수시로 바뀌기 때문에 상시적으로 전력을 생산할 수 없다는 단점이 있다.In the case of wind power generation, natural wind is used, so it is an environmentally friendly energy production method. However, the wind cannot be constantly produced because its strength and direction are not constantly changed.

이러한 이유로 풍력 발전의 경우에는 설치 위치에 대한 바람 특성이 매우 중요하게 되는데 종래에는 이에 대한 정보가 부족하여 주로 해풍이 자주 부는 해안가에 풍력 발전을 제공하는 문제가 발생했다.For this reason, in the case of wind power generation, the wind characteristics of the installation location becomes very important. In the related art, there is a problem of providing wind power generation to the coastal area where sea wind is frequently blown due to lack of information about this.

일 과제는 풍력발전 단지 입지 선정에 필요한 풍황 정보를 사용자에 요구에 맞는 기간, 지점, 높이에 대해 산출하고 제공하는데 있다.One task is to calculate and provide information on wind conditions necessary for location selection of wind farms for periods, locations, and heights that meet the needs of users.

일 양상에 따르면 풍력발전 단지의 적합 여부를 판단하는데 필요한 풍황 정보를 제공하는 재분석 자료 기반의 하층 바람 자료 생산 방법으로, 재분석자료를 획득하는 단계; 상기 재분석자료에 기초하여 인근해역에 대한 해상 바람 자료를 획득하는 단계; 지형 보정을 이용하여 육상에서의 육상 바람 자료를 획득하는 단계; 및 상기 해상 바람 자료 및 상기 육상 바람 자료에 기초하여 풍황 정보 이미지를 획득하는 단계;를 포함하는 재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a method of producing lower wind data based on reanalysis data, which provides information on wind conditions required for determining whether a wind farm is suitable, obtaining reanalysis data; Acquiring sea wind data for a nearby sea based on the reanalysis data; Obtaining land wind data at land using terrain correction; And obtaining wind wind information images based on the sea wind data and the land wind data. A method of producing lower wind data based on reanalysis data may be provided.

다른 양상에 따르면 상술한 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공될 수 있다.According to another aspect, a recording medium in which a program for performing the above-described method is recorded may be provided.

또 다른 양상에 따르면 풍력발전 단지의 적합 여부를 판단하는데 필요한 풍황 정보를 제공하는 데이터 가공 장치로, 외부로부터 재분석자료를 획득하는 통신부; 및 상기 재분석자료를 획득하여 상기 재분석자료에 기초하여 인근해역에 대한 해상 바람 자료를 획득하고, 지형 보정을 이용하여 육상에서의 육상 바람 자료를 획득하고, 상기 해상 바람 자료 및 상기 육상 바람 자료에 기초하여 풍황 정보 이미지를 획득하는 제어부;를 포함하는 데이터 가공 장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a data processing apparatus for providing wind condition information necessary to determine whether a wind farm is suitable, the communication unit for obtaining reanalysis data from the outside; And acquiring the reanalysis data to obtain marine wind data for a nearby sea based on the reanalysis data, to obtain land wind data on land using terrain correction, and based on the sea wind data and the land wind data. And a controller for acquiring the weather information image.

본 발명에 따르면 풍력발전 단지 입지 선정에 필요한 풍황 정보를 사용자에 요구에 맞는 기간, 지점, 높이에 대해 산출하고 제공할 수 있다.According to the present invention, it is possible to calculate and provide weather information necessary for selecting a location of a wind farm for a period, a point, and a height that meets a user's needs.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 데이터 가공 시스템을 나타내는 환경도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 데이터 가공 장치를 나타내는 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 기상 데이터 가공 방법을 나타내는 순서도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 인근 해역 데이터를 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 모델 지형과 실제 지형 고도의 차이를 나타내는 예시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 풍향 및 풍속 분포도를 나타내는 예시도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 boxplot을 나타내는 예시도이다.
도 8은 일 실시예에 따른 바람 장미를 나타내는 예시도이다.
도 9는 일 실시예에 따른 weibull 분포도를 나타내는 예시도이다.1 is an environment diagram showing a meteorological data processing system according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a data processing apparatus according to an exemplary embodiment.
3 is a flowchart illustrating a method of processing meteorological data, according to an exemplary embodiment.
4 is a diagram illustrating nearby sea data according to an embodiment.
5 is an exemplary diagram illustrating a difference between a model terrain and an actual terrain altitude according to an embodiment.
6 is an exemplary view illustrating a wind direction and a wind speed distribution diagram according to an embodiment.
7 is an exemplary diagram illustrating a boxplot according to an embodiment.
8 is an exemplary view showing a wind rose according to an embodiment.
9 is an exemplary view illustrating a weibull distribution chart according to an embodiment.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. The above objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention may be modified in various ways and may have various embodiments. Hereinafter, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity, and the elements or layers may be “on” or “on” other components or layers. References include all intervening other layers or components as well as directly above other components or layers. Like numbers refer to like elements throughout. In addition, the components with the same functions within the scope of the same idea shown in the drawings of each embodiment will be described using the same reference numerals.

본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.If it is determined that the detailed description of the known function or configuration related to the present invention may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, numerals (eg, first, second, etc.) used in the description process of the present specification are merely identification symbols for distinguishing one component from another component.

또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.In addition, the suffixes "module" and "unit" for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have distinct meanings or roles from each other.

일 양상에 따르면 풍력발전 단지의 적합 여부를 판단하는데 필요한 풍황 정보를 제공하는 재분석 자료 기반의 하층 바람 자료 생산 방법으로, 재분석자료를 획득하는 단계; 상기 재분석자료에 기초하여 인근해역에 대한 해상 바람 자료를 획득하는 단계; 지형 보정을 이용하여 육상에서의 육상 바람 자료를 획득하는 단계; 및 상기 해상 바람 자료 및 상기 육상 바람 자료에 기초하여 풍황 정보 이미지를 획득하는 단계;를 포함하는 재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법이 제공될 수 있다.According to an aspect of the present invention, a method of producing lower wind data based on reanalysis data, which provides information on wind conditions required for determining whether a wind farm is suitable, obtaining reanalysis data; Acquiring sea wind data for a nearby sea based on the reanalysis data; Obtaining land wind data at land using terrain correction; And obtaining wind wind information images based on the sea wind data and the land wind data. A method of producing lower wind data based on reanalysis data may be provided.

또한 재분석 자료를 획득하는 단계는 재분석 자료에 포함된 모델 층 중 미리 정해진 고도에 대응되는 모델층을 선별하여 획득하는 단계일 수 있다.In addition, the step of acquiring the reanalysis data may be a step of selecting and obtaining a model layer corresponding to a predetermined height among the model layers included in the reanalysis data.

또한 상기 재분석 자료를 획득하는 단계는 특정 고도에 대한 사용자의 입력을 획득한 경우 상기 특정 고도에 인접한 층으로부터 선형내삽에 필요한 계수를 획득하고, 획득한 상기 계수를 연직 내삽하여 바람 정보를 획득하는 단계일 수 있다.The acquiring of the reanalysis data may include obtaining coefficients necessary for linear interpolation from a layer adjacent to the specific altitude and obtaining wind information by vertically interpolating the obtained coefficients when a user input for a specific altitude is obtained. Can be.

또한 상기 재분석 자료를 획득하는 단계는 특정 고도에 대한 사용자의 입력을 더 획득한 경우 상기 연직 내삽 후bilinear 보간법으로 지점 내삽한 값을 획득하는 단계일 수 있다.The acquiring of the reanalysis data may include acquiring a point interpolation value by bilinear interpolation after vertical interpolation when a user input for a specific altitude is further obtained.

또한 상기 재분석자료는 육상 데이터 및 해양 데이터를 포함하고, 상기 재분석자료에 기초하여 인근해역 자료를 획득하는 단계는 상기 육상 데이터와 상기 해양 데이터 중 육지와 바다의 경계격자에 인접한 미리 정해진 수의 격자에 기초하여 인근 해역 데이터를 획득하는 단계일 수 있다.The reanalysis data may include terrestrial data and marine data, and acquiring neighboring sea data based on the reanalytical data may be performed on a predetermined number of grids adjacent to a boundary grid between land and sea among the terrestrial data and the marine data. It may be a step of obtaining the adjacent sea area data based on.

또한 상기 풍황 정보 이미지는 풍향 및 풍속 분포도, boxplot 이미지, 바람 장미 및 weibull 분포 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wind information image may include at least one of a wind direction and a wind speed distribution map, a boxplot image, a wind rose, and a weibull distribution.

또한 풍향 및 풍속 분포도는 풍속을 세분화 하여 구간별로 다른 색상을 부여하여 출력하고, 벡터 화살표를 이용하여 풍향을 출력하는 정보일 수 있다.Further, the wind direction and the wind speed distribution map may be information for subdividing the wind speed to give different colors for each section, and outputting the wind direction using a vector arrow.

또한 상기 바람 장미는 풍향별 풍속계급 빈도 별로 색상을 부여한 정보일 수 있다.In addition, the wind rose may be information given color by the wind class frequency by wind direction.

다른 양상에 따르면 상술한 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체가 제공될 수 있다.According to another aspect, a recording medium in which a program for performing the above-described method is recorded may be provided.

또 다른 양상에 따르면 풍력발전 단지의 적합 여부를 판단하는데 필요한 풍황 정보를 제공하는 데이터 가공 장치로, 외부로부터 재분석자료를 획득하는 통신부; 및 상기 재분석자료를 획득하여 상기 재분석자료에 기초하여 인근해역에 대한 해상 바람 자료를 획득하고, 지형 보정을 수행하여 육상에서의 육상 바람 자료를 획득하고, 상기 해상 바람 자료 및 상기 육상 바람 자료에 기초하여 풍황 정보 이미지를 획득하는 제어부;를 포함하는 데이터 가공 장치가 제공될 수 있다.According to another aspect of the present invention, a data processing apparatus for providing wind condition information necessary to determine whether a wind farm is suitable, the communication unit for obtaining reanalysis data from the outside; Acquiring the reanalysis data and acquiring offshore wind data for a nearby sea based on the reanalysis data, performing terrain correction to obtain land wind data on land, and based on the sea wind data and the land wind data. And a controller for acquiring the weather information image.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 기상 데이터 가공 시스템(10000)을 나타내는 환경도이다.1 is an environment diagram illustrating a meteorological data processing system 10000 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면 기상 데이터 가공 시스템(10000)은 기상 데이터 서버(1000) 및 데이터 가공 장치(2000)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the meteorological data processing system 10000 may include a meteorological data server 1000 and a data processing apparatus 2000.

기상 데이터 서버(1000)는 외부에 기상 데이터를 제공할 수 있다.The weather data server 1000 may provide weather data to the outside.

기상 데이터 서버(1000)는 현재 기상 데이터뿐만 아니라 미리 정해진 기간 동안의 과거 기상 데이터를 미리 저장할 수 있다.The weather data server 1000 may store not only current weather data but also historical weather data for a predetermined period in advance.

일 예로 기상 데이터 서버는 최근 5년간의 6시간(00, 06, 12, 18UTC) 간격의 ECMWF ERA Interim 재분석 자료를 미리 저장할 수 있다.For example, the meteorological data server may store ECMWF ERA Interim reanalysis data at 6 hour intervals (00, 06, 12, 18UTC) for the last 5 years.

재분석자료의 수평 해상도는 동서 0.25도, 남북 0.25도 간격이며, 연직층은 10m~65616.42m까지 60개 층으로 제공될 수 있다.The horizontal resolution of the reanalysis data is 0.25 degrees east-west, 0.25 degrees north-south, and the vertical layer may be provided in 60 layers ranging from 10m to 65616.42m.

데이터 가공 장치(2000)는 재분석 자료에 기초하여 사용자에게 제공할 데이터를 획득할 수 있다.The data processing apparatus 2000 may acquire data to be provided to the user based on the reanalysis data.

일 실시예에 따르면 데이터 가공 장치(2000)는 풍력발전 단지의 입지 선정 및 설계에 필요한 정보를 제공할 수 있다.According to an embodiment, the data processing apparatus 2000 may provide information necessary for selecting and designing a location of a wind farm.

풍력 발전은 풍력을 기반으로 발전을 하기 때문에 이를 위해서는 일정 수준 이상의 바람 세기와 바람의 빈도, 바람의 방향 등이 큰 영향을 미치게 된다.Since wind power is generated based on wind power, the wind power, wind frequency, and direction of wind have a great influence on wind power generation.

따라서 데이터 가공 장치(2000)는 풍력발전 단지의 적합여부 판단에 필요한 정보를 제공할 수 있다.Therefore, the data processing apparatus 2000 may provide information necessary for determining whether the wind farm is suitable.

도 2는 일 실시예에 따른 데이터 가공 장치(2000)를 나타내는 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a data processing apparatus 2000 according to an exemplary embodiment.

도 2를 참조하면 데이터 가공 장치(2000)는 통신부(2100), 디스플레이부(2200), 입력부(2300), 저장부(2400) 및 제어부(2500)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the data processing apparatus 2000 may include a communication unit 2100, a display unit 2200, an input unit 2300, a storage unit 2400, and a control unit 2500.

통신부(2100)는 외부 전자기기와 연결되어 데이터를 송신 및/또는 수신할 수 있다.The communication unit 2100 may be connected to an external electronic device to transmit and / or receive data.

일 실시예에 따르면 통신부(2100)는 기상 데이터 서버(1000)와 연결될 수 있다.According to an embodiment, the communication unit 2100 may be connected to the weather data server 1000.

통신부(2100)는 연결된 전자기기와 데이터를 송수신 할 수 있다.The communication unit 2100 may transmit and receive data with the connected electronic device.

일 실시예에 따르면 통신부(2100)는 기상 데이터 서버(1000)로부터 재분석 자료를 획득할 수 있다.According to an embodiment, the communication unit 2100 may obtain reanalysis data from the weather data server 1000.

디스플레이부(2200)는 시각적인 정보를 출력할 수 있다.The display unit 2200 may output visual information.

디스플레이부(2200)는 예를 들어 시각적으로 정보를 제공하는 모니터, LED 디스플레이 및 OLED 디스플레이 등으로 제공될 수 있다.The display unit 2200 may be provided as, for example, a monitor, an LED display, an OLED display, or the like that provides information visually.

디스플레이부(2200)의 형태가 상술한 예시로 제한되는 것은 아니며, 디스플레이부(2200)는 선택에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.The shape of the display unit 2200 is not limited to the above-described example, and the display unit 2200 may be provided in various forms according to a selection.

또한 디스플레이부(2200)가 터치 패널을 포함하는 경우 디스플레이부(2200)는 입력부(2300)의 기능 중 적어도 일부를 수행할 수 있다.In addition, when the display unit 2200 includes a touch panel, the display unit 2200 may perform at least some of the functions of the input unit 2300.

입력부(2300)는 사용자의 입력에 대응하는 신호를 제어부(2500)에 제공할 수 있다.The input unit 2300 may provide a signal corresponding to a user input to the controller 2500.

일 예로 입력부(2300)는 키보드, 마우스, 조이스틱, 버튼 및 키패드 등으로 제공될 수 있다. For example, the input unit 2300 may be provided as a keyboard, a mouse, a joystick, a button, a keypad, and the like.

입력부(2300)의 형태가 상술한 예시로 제한되는 것은 아니며, 입력부(2300)는 선택에 따라 다양한 형태로 제공될 수 있다.The shape of the input unit 2300 is not limited to the above-described example, and the input unit 2300 may be provided in various forms according to a selection.

저장부(2400)는 데이터를 저장할 수 있다.The storage unit 2400 may store data.

저장부(2400)는 외부로부터 획득한 데이터를 저장할 수 있다.The storage unit 2400 may store data obtained from the outside.

일 예로 저장부(2400)는 기상 데이터 서버(1000)로부터 획득한 자료를 저장할 수 있다.For example, the storage 2400 may store data obtained from the weather data server 1000.

또한 저장부(2400)는 풍력 발전 단지를 위한 기상 데이터 가공 방법에 필요한 데이터를 저장할 수 있다.In addition, the storage 2400 may store data necessary for a meteorological data processing method for a wind farm.

일 예로 저장부(2400)는 기상 데이터 가공 방법에 필요한 프로그램, 설정 등을 미리 저장할 수 있다.For example, the storage 2400 may store a program, a setting, and the like, required for a meteorological data processing method in advance.

또한 저장부(2400)는 기상 데이터 가공 방법에 의해 획득된 데이터를 저장할 수 있다.In addition, the storage 2400 may store data acquired by the meteorological data processing method.

제어부(2500)는 데이터 가공 장치(2000)의 동작을 총괄할 수 있다. The controller 2500 may manage the operations of the data processing apparatus 2000.

일 실시예에 따르면 제어부(2500)는 후술할 기상 데이터 가공 방법을 수행할 수 있다.According to an embodiment, the controller 2500 may perform a meteorological data processing method which will be described later.

도 3은 일 실시예에 따른 기상 데이터 가공 방법을 나타내는 순서도이다.3 is a flowchart illustrating a method of processing meteorological data, according to an exemplary embodiment.

도 3을 참조하면 기상 데이터 가공 방법은 재분석 자료를 획득하는 단계(S100), 인근 해역 해상 바람 자료를 획득하는 단계(S200), 육상 바람 자료를 획득하는 단계(S300) 및 풍황 정보 이미지를 획득하는 단계(S400)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, the meteorological data processing method includes acquiring reanalysis data (S100), acquiring nearby sea offshore wind data (S200), acquiring land wind data (S300), and acquiring windiness information images. Step S400 may be included.

일 실시예에 따르면 재분석 자료를 획득하는 단계가 수행될 수 있다(S100). According to an embodiment, a step of obtaining reanalysis data may be performed (S100).

제어부(2500)는 통신부(2100)를 통하여 기상 데이터 서버(1000)로부터 재분석자료를 획득할 수 있다.The controller 2500 may obtain reanalysis data from the meteorological data server 1000 through the communication unit 2100.

일 실시예에 따르면 풍력발전 단지를 위한 정보 분석에는 재분석 자료 중 일부 데이터가 사용될 수 있다.According to an embodiment, some data of the reanalysis data may be used to analyze information for the wind farm.

풍력발전 단지를 위한 정보 가공에 전체 대기층에 대한 재분석 자료가 필요한 것은 아니며, 풍력발전에 영향을 미치는 구간에 대한 데이터를 선별적으로 사용할 수 있다.Reprocessing of the entire atmospheric layer is not required for information processing for wind farms, and data on sections affecting wind power can be selectively used.

제어부(2500)는 재분석 자료 중 적어도 일부를 획득할 수 있다.The controller 2500 may acquire at least some of the reanalysis data.

일 예로 제어부(2500)는 60개 모델 층으로 제공되는 재분석 자료 중 4000m 이하에 해당하는 18개 모델층을 선별하여 풍력발전 단지를 위한 정보 가공에 사용할 수 있다.For example, the controller 2500 may select 18 model layers corresponding to 4000 m or less from the reanalysis data provided as 60 model layers and use the information for wind power generation.

제어부(2500)는 입력부(2300)를 통하여 획득한 사용자가 입력한 특정 고도를 획득할 수 있다.The controller 2500 may acquire a specific altitude input by the user acquired through the input unit 2300.

또한 제어부(2500)는 사용자가 설정한 특정 고도에 대한 풍황 자료를 생산하기 위해 모델면으로 수집된 재분석자료의 연직 내삽을 수행할 수 있다.In addition, the control unit 2500 may perform vertical interpolation of the reanalyzed data collected on the model surface to produce wind data for a specific altitude set by the user.

제어부(2500)는 grib을 binary로 포맷 변환한 후 내삽에 필요한 특정 고도의 인접 층을 추출할 수 있다. The controller 2500 may convert the grib into a binary format and then extract a specific height adjacent layer required for interpolation.

또한 제어부(2500)는 추출된 특정 고도의 인접 층으로부터 선형내삽에 필요한 계수를 획득할 수 있으며 획득한 계수를 연직 내삽하여 바람 정보를 획득할 수 있다.In addition, the controller 2500 may obtain coefficients required for linear interpolation from the extracted adjacent layers of a specific height, and may obtain wind information by vertically interpolating the obtained coefficients.

제어부(2500)는 입력부(2300)를 통하여 획득한 사용자가 입력한 특정 지점을 더 획득할 수 있다.The controller 2500 may further obtain a specific point input by the user acquired through the input unit 2300.

또한 제어부(2500)는 사용자가 원하는 기간 동안 특정 지점에서의 바람 자료를 추출하여 제공할 수 있도록, 연직 내삽과 지점 내삽을 적용한 지점자료 추출 작업을 수행할 수 있다.In addition, the controller 2500 may perform a point data extraction operation applying vertical interpolation and point interpolation so as to extract and provide wind data at a specific point for a desired period of time.

일 예로 제어부(2500)는 입력부(2300)를 통하여 사용자가 원하는 목표 고도와 지점의 위, 경도 좌표를 획득할 수 있으며, 상술한 방법과 같이 연직 내삽을 수행한 뒤, bilinear 보간법으로 지점 내삽한 값을 산출할 수 있다.For example, the controller 2500 may acquire a target altitude and a position of the target and the coordinate of the longitude through the input unit 2300. After performing vertical interpolation as described above, the value is interpolated by bilinear interpolation. Can be calculated.

여기서 bilinear 보간법은 목표 지점 인근의 4개 격자점의 거리에 대한 가중치를 계산하여 지점 값으로 내삽 하는 방법으로 공지된 계산 방법이 사용될 수 있다.Here, the bilinear interpolation method may be used to calculate a weight for the distance of four grid points near the target point and interpolate the point value into a known method.

일 실시예에 따르면 인근 해역에 대한 해상 바람 자료를 획득하는 단계가 수행될 수 있다(S200).According to one embodiment, the step of obtaining the sea wind data for the nearby sea area may be performed (S200).

ECMWF의 landsea mask 데이터는 해양과 육상으로 구분되어 제공될 수 있다.The landsea mask data of the ECMWF can be provided divided into ocean and land.

따라서 제어부(2500)는 해양 데이터 및 육상 데이터에 기초하여 인근 해역 데이터를 획득할 수 있다.Accordingly, the controller 2500 may acquire nearby sea data based on the marine data and the land data.

도 4는 일 실시예에 따른 인근 해역 데이터를 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating nearby sea data according to an embodiment.

도 4를 참조하면, 제어부(2500)는 미리 정해진 영역에 대한 육상 데이터와 육상 데이터와 인접한 해양데이터에 기초하여 인근 해역 데이터를 획득할 수 있다.Referring to FIG. 4, the controller 2500 may acquire nearby sea area data based on land data for a predetermined area and marine data adjacent to the land data.

도 4를 예시적으로 보다 구체적으로 설명하면, 한반도의 대한민국 영역에 있어서 Referring to FIG. 4 in more detail by way of example, in the Republic of Korea area of the Korean Peninsula

제어부(2500)는 육상 데이터와 육지와 바다의 경계격자에 인접한 미리 정해진 수의 격자에 기초하여 인근 해역 데이터를 획득할 수 있다.The controller 2500 may acquire nearby sea area data based on land data and a predetermined number of grids adjacent to land and sea boundary grids.

보다 구체적으로 설명하면 제어부(2500)는 육상 데이터 및 해양 데이터에 기초하여 육지와 바다의 경계를 판단할 수 있으며, 해양 데이터에 포함된 격자 중 육지와 바다의 경계로부터 미리 정해진 거리에 대응하는 격자를 인근 해역 데이터로 선별할 수 있다.In more detail, the controller 2500 may determine the boundary between the land and the sea based on the land data and the marine data, and the grid corresponding to a predetermined distance from the boundary between the land and the sea among the grids included in the marine data may be determined. It can be screened with nearby sea data.

제어부(2500)는 인근 해역 데이터에 대응하는 격자에 포함된 바람 자료를 인근 해역에 대한 해상 바람 자료로 획득할 수 있다.The controller 2500 may acquire the wind data included in the grid corresponding to the adjacent sea data as the sea wind data for the nearby sea.

일 예로 제어부(2500)는 제분석재료에 포함된 육지와 바다의 경계격자에 인정한 5개 해양 격자를 선별하여 해상 바람 자료로 획득할 수 있다.As an example, the control unit 2500 may select five marine grids recognized for the land and sea boundary grids included in the analysis material and obtain the marine wind data.

제어부(2500)는 인근 해역 데이터를 지역 특성에 맞춰 세분화할 수 있다.The controller 2500 may segment neighboring sea data according to regional characteristics.

일 예로 제어부(2500)는 북위 35°~38°, 동경 127°의 동쪽 영역을 동해안, 북위 34.5°~37.75°~ 동경 127°의 서쪽 영역을 서해안, 북위 34.5°의 남쪽, 동경 127°의 서쪽이거나 북위 35.5°의 남쪽, 동경 127°의 동쪽 영역을 남해안으로 설정할 수 있다.For example, the control unit 2500 has an east region of 35 ° to 38 ° north and 127 ° east, and a west coast of 34.5 ° to 37.75 ° north to 127 ° north west, a west coast of 34.5 ° north and a west of 127 ° east. Or south of 35.5 ° north and 127 ° east can be set to the south coast.

일 실시예에 따르면 육상 바람 자료를 획득하는 단계가 수행될 수 있다(S300).According to an embodiment, the step of obtaining land wind data may be performed (S300).

모델 지형은 실제지형 고도와 차이가 있을 수 있다.Model terrain may differ from actual terrain elevation.

도 5는 일 실시예에 따른 모델 지형과 실제지형 고도의 차이를 나타내는 예시도이다.5 is an exemplary diagram illustrating a difference between a model terrain and an actual terrain altitude according to an embodiment.

도 5에 도시된 바와 같이 ECMWF의 landsea mask 데이터에 육상 데이터는 모델 지형과 실제 지형 고도는 차이를 나타낼 수 있으며, 따라서 실제 고도가 모델 지형보다 높은 곳에서는 실제 지형보다 바람이 낮게 모의되고, 실제 고도가 모델 지형보다 낮은 지형에서는 모델의 실제 지형보다 바람이 높게 모의되기 때문에 이에 대한 보정이 필요할 수 있다.As shown in FIG. 5, the land data in the landsea mask data of the ECMWF may represent a difference between the model terrain and the actual terrain altitude. Therefore, where the actual altitude is higher than the model terrain, the wind is simulated lower than the actual terrain, and the actual altitude is shown. The terrain is lower than the model terrain, so the wind is simulated higher than the model terrain.

따라서, 제어부(2500)는 지형 정보를 보정할 수 있다.Thus, the controller 2500 may correct the terrain information.

ECMWF 육상 데이터에 포함된 하층바람자료에서 모델고도 지위고도는 해수면기준고도로 제어부(2500)는 모델 지형자료를 이용하여 하층고도에서의 지형자료를 산출할 수 있다.In the lower layer wind data included in the ECMWF land data, the model altitude position altitude is the sea level reference altitude control unit 2500 may calculate the terrain data at the lower altitude using the model terrain data.

또한 제어부(2500)는 산출한 모델 지형자료와 실제지형자료를 이용하여 모델 지형자료가 낮은 지형에서는 차이만큼 고도를 높여 바람자료를 계산하고, 모델지형이 높은 실제지형보다 높은 곳에서는 고도차이만큼 낮은 고도의 바람 자료를 불러 해당고도에서의 바람 자료를 계산할 수 있다.In addition, the controller 2500 calculates wind data by increasing the altitude by the difference in the terrain where the model terrain data is low using the calculated model terrain data and the actual terrain data, and lowers the altitude difference when the model terrain is higher than the high terrain. You can call up high wind data to calculate wind data at that altitude.

제어부(2500)는 계산된 해당 고도에서의 바람 자료를 육상 바람 자료로 획득할 수 있다.The controller 2500 may obtain the calculated wind data at the corresponding altitude as the land wind data.

일 예로 지형자료는 수평해상도 30m SRTM 자료가 이용될 수 있다.For example, the topographical data may be horizontal resolution 30m SRTM data.

또한 지형자료는 미리 정해진 간격으로 분리되어 처리될 수 있다.Terrain data can also be processed separately at predetermined intervals.

예를 들어 지형자료는 1도 간격 타일로 분리되어 처리될 수 있다. 또한 지형자료 영역은 북위 32도~40도, 동경 124~130까지 각 타일별로 3600 x 3600 격자수를 가지도록 제공될 수 있다.For example, terrain data can be processed by separating it into 1 degree interval tiles. In addition, the terrain data area may be provided to have a grid number of 3600 x 3600 for each tile from 32 degrees to 40 degrees north latitude and 124 to 130 east longitude.

일 실시예에 따르면 풍황 정보 이미지를 획득하는 단계가 수행될 수 있다(S400).According to an embodiment, an operation of acquiring the weather information image may be performed (S400).

제어부(2500)는 해상 바람 자료 및 육상 바람 자료에 기초하여 풍황 정보 이미지를 획득할 수 있다.The controller 2500 may acquire a wind condition information image based on the sea wind data and the land wind data.

풍황 정보 이미지는 풍향 및 풍속 분포도, boxplot 이미지, 바람 장미 및 weibull 분포 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.The wind information image may include at least one of a wind direction and a wind speed distribution map, a boxplot image, a wind rose, and a weibull distribution.

도 6은 일 실시예에 따른 풍향 및 풍속 분포도를 나타내는 예시도이다.6 is an exemplary view illustrating a wind direction and a wind speed distribution diagram according to an embodiment.

도 6을 참조하여 설명하면 제어부(2500)는 풍향 및 풍속 분포도는 각 격자별로 월별 풍향 및 풍속 값을 평균하여 월 평균 풍속과 풍향을 획득할 수 있다.Referring to FIG. 6, the controller 2500 may obtain monthly average wind speeds and wind directions by averaging monthly wind direction and wind speed values for each grid.

제어부(2500)는 풍속을 세분화 하여 구간별로 다른 색상을 부여할 수 있다.The controller 2500 may subdivide the wind speed and give a different color to each section.

일 예로 제어부(2500) NCL (NCAR Command Language)프로그램 내장 함수인 gsn_csm_vector를 이용하여 풍속을 강도별로 구분하여 색상을 부여할 수 있다.For example, the controller 2500 may assign a color by classifying the wind speed by intensity using a gsn_csm_vector, which is a NCL (NCAR Command Language) program built-in function.

또한 제어부(2500)는 벡터 화살표를 이용하여 풍향을 설정할 수 있다.In addition, the controller 2500 may set a wind direction using a vector arrow.

제어부(2500)는 월별 풍속의 통계 분포를 파악할 수 있도록 boxplot 이미지를 획득할 수 있다. The controller 2500 may acquire a boxplot image to determine a statistical distribution of monthly wind speeds.

제어부(2500)는 한반도 인근 해역 전체자료에 대한 분석 이미지와, 동해안, 서해안, 남해안으로 세부 구분된 영역별 분석이미지를 제공할 수 있다.The controller 2500 may provide an analysis image of the entire data of the sea area near the Korean peninsula and an analysis image for each region divided into the east coast, the west coast, and the south coast.

도 7은 일 실시예에 따른 boxplot을 나타내는 예시도이다.7 is an exemplary diagram illustrating a boxplot according to an embodiment.

도 7을 참조하여 설명하면 제어부(2500)는 NCL 내장 함수인 stat_dispersion을 이용하여 평균값, 4분위수, 중위값, 최소값, 최대값등을 산출할 수 있다.Referring to FIG. 7, the controller 2500 may calculate an average value, a quartile, a median value, a minimum value, and a maximum value using stat_dispersion, which is an NCL intrinsic function.

또한 제어부(2500)는 평균값, 4분위수, 중위값, 최소값, 최대값등에 대한 boxplot을 제공할 수 있다.In addition, the controller 2500 may provide a boxplot for an average value, a quartile, a median value, a minimum value, and a maximum value.

도 8은 일 실시예에 따른 바람장미를 나타내는 예시도이다.8 is an exemplary view showing a wind rose according to an embodiment.

도 8을 참조하여 설명하면 제어부(2500)는 바람장미는 주풍향분석과 풍향별 풍속계급 빈도를 제공할 수 있다.Referring to FIG. 8, the controller 2500 may provide a main wind direction analysis and a wind class frequency for each wind direction.

바람 장미에서 화살대의 방향은 풍향을 나타낼 수 있으며, 화살대의 길이는 바람이 분 시간의 비율일 수 있다. 또한 화살대는 바람의 강도 구간에 따라 세분화 될 수 있으며, 바람의 강도 구간에 따라 다른 색으로 구분되어 제공될 수 있다. 또한 하나의 바람 강도 구간의 길이는 해당 바람 강도 구간의 강도로 바람이 분 시간의 비율일 수 있다.The direction of the arrowhead in the wind rose can indicate the direction of the wind, and the length of the arrowhead can be a percentage of the wind time. In addition, the arrowhead may be subdivided according to the wind intensity section, and may be provided in different colors according to the wind intensity section. In addition, the length of one wind strength section is the strength of the corresponding wind intensity section may be a ratio of the wind time.

도 9는 일 실시예에 따른 weibull 분포도를 나타내는 예시도이다.9 is an exemplary view illustrating a weibull distribution chart according to an embodiment.

제어부(2500)는 풍속 발생빈도를 누적하여 분속 분포를 표현하는 weibull 분포도를 제공할 수 있다.The controller 2500 may provide a weibull distribution chart expressing a partial distribution by accumulating wind speed generation frequencies.

weibull 분포도는 풍속의 평균치와 관련된 척도계수와 풍속 편차와 관련된 형상 계수로 구성되며, 계수가 클수록 평균 풍속이 크고 일정하다는 것을 의미할 수 있다.The weibull distribution map consists of a scale factor related to the mean of wind speed and a shape coefficient related to wind speed deviation, and a larger coefficient may mean that the mean wind speed is large and constant.

NCL을 활용하는 경우 척도계수와 형상계수는 NCL내장 함수인 extval_weibull에 기초하여 산출될 수 있다.In case of using NCL, scale factor and shape factor can be calculated based on NCL built-in function extval_weibull.

제어부(2500)는 디스플레이부(2200)을 통하여 풍황 정보 이미지를 출력하도록 제어할 수 있다.The controller 2500 may control to output the weather information image through the display unit 2200.

상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.In the above description of the configuration and features of the present invention based on the embodiment according to the present invention, the present invention is not limited thereto, and various changes or modifications can be made within the spirit and scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that such changes or modifications fall within the scope of the appended claims.

1000 기상 데이터 서버
2000 데이터 가공 장치1000 weather data server
2000 data processing equipment

Claims (10)

풍력발전 단지의 적합 여부를 판단하는데 필요한 풍황 정보를 제공하는 재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법으로,
해수면 고도를 기초로 구분되되, 미리 설정된 영역의 바람 데이터를 포함하는 재분석자료를 획득하는 단계;
상기 재분석자료에 기초하여 인근해역에 대한 해상 바람 자료를 획득하는 단계;
상기 재분석자료에 기초하여 육상에서의 육상 바람 자료를 획득하는 단계; 및
상기 해상 바람 자료 및 상기 육상 바람 자료에 기초하여 인근 해역 및 육상의 하층 바람에 대한 풍황 정보 이미지를 획득하는 단계;를 포함하고,
상기 재분석 자료를 획득하는 단계에 있어서,
상기 미리 설정된 영역의 바람 데이터는 미리 마련된 격자 데이터를 기초로, 육상, 해상 및 인근 해역 지역에 대한 바람 데이터로 구분되며,
상기 인근 해역 지역에 대한 바람 데이터는 육지와 해양의 경계를 기준으로 상기 미리 마련된 격자 데이터 중 미리 정해진 숫자 이내의 격자에 포함된 바람 데이터이고,
상기 육상 바람 자료를 획득하는 단계는,
외부로부터 상기 미리 설정된 영역에 대한 실제 지형자료를 획득하는 단계;
상기 실제 지형자료와 해수면 고도를 기초로 한 모델 지형자료를 비교하는 단계; 및
상기 실제 지형자료와 상기 모델 지형자료의 고도가 서로 다른 값을 가지는 경우, 상기 실제 지형자료의 고도에 대응되는 상기 모델 지형자료의 바람데이터를 획득하는 단계; 를 포함하는
재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법.
It is a method of producing low wind data based on reanalysis data that provides the wind condition information needed to determine the suitability of a wind farm.
Obtaining reanalysis data classified based on sea level and including wind data of a predetermined area;
Acquiring sea wind data for a nearby sea based on the reanalysis data;
Acquiring land wind data on land based on the reanalysis data; And
And acquiring wind state information images of the lower layer wind of the adjacent sea area and the land based on the sea wind data and the land wind data.
In acquiring the reanalysis data,
The wind data of the preset area is divided into wind data for land, sea and neighboring sea areas based on the grid data prepared in advance.
The wind data of the neighboring sea area is wind data included in a grid within a predetermined number of the grid data prepared in advance on the basis of the land and sea boundary,
Acquiring the land wind data,
Obtaining actual topographical data of the preset area from the outside;
Comparing model terrain data based on the actual terrain data and the sea level; And
Acquiring wind data of the model terrain data corresponding to the elevation of the actual terrain data when the altitude of the actual terrain data and the model terrain data have different values; Containing
A method of producing low wind data based on reanalysis data.
제1 항에 있어서,
재분석 자료를 획득하는 단계는
재분석 자료에 포함된 모델 층 중 미리 정해진 고도에 대응되는 모델층을 선별하여 획득하는 단계인
재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법.
According to claim 1,
Acquiring reanalysis data
Selecting and obtaining a model layer corresponding to a predetermined altitude from among the model layers included in the reanalysis data
A method of producing low wind data based on reanalysis data.
제2 항에 있어서,
상기 재분석 자료를 획득하는 단계는 특정 고도에 대한 사용자의 입력을 획득한 경우 상기 특정 고도에 인접한 층으로부터 선형내삽에 필요한 계수를 획득하고, 획득한 상기 계수를 연직 내삽하여 바람 정보를 획득하는 단계인
재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법.
The method of claim 2,
The acquiring of the reanalysis data may include obtaining coefficients necessary for linear interpolation from a layer adjacent to the specific altitude and obtaining wind information by vertically interpolating the obtained coefficients when a user input for a specific altitude is obtained.
A method of producing low wind data based on reanalysis data.
제2 항에 있어서,
상기 재분석 자료를 획득하는 단계는
특정 고도에 대한 사용자의 입력을 더 획득한 경우 연직 내삽 후bilinear 보간법으로 지점 내삽한 값을 획득하는 단계인
재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법.
The method of claim 2,
Acquiring the reanalysis data
If more user input is obtained for a specific altitude, the step of acquiring the point interpolation by bilinear interpolation after vertical interpolation
A method of producing low wind data based on reanalysis data.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 풍황 정보 이미지는 풍향 및 풍속 분포도, boxplot 이미지, 바람 장미 및 weibull 분포 중 적어도 하나를 포함하는
재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법.
According to claim 1,
The wind information image includes at least one of a wind direction and a wind speed distribution map, a boxplot image, a wind rose, and a weibull distribution.
A method of producing low wind data based on reanalysis data.
제6 항에 있어서,
풍향 및 풍속 분포도는 풍속을 세분화 하여 구간별로 다른 색상을 부여하여 출력하고, 벡터 화살표를 이용하여 풍향을 출력하는 정보인
재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법.
The method of claim 6,
The wind direction and wind speed distribution map are divided into wind speeds and given different colors for each section, and outputted by using vector arrows.
A method of producing low wind data based on reanalysis data.
제6 항에 있어서,
상기 바람 장미는 풍향별 풍속계급 빈도 별로 색상을 부여한 정보인
재분석 자료 기반의 하층바람 자료 생산 방법.
The method of claim 6,
The wind rose is the information that gives the color by frequency of wind class by wind direction
A method of producing low wind data based on reanalysis data.
제1 내지 8항 중 어느 한 항의 방법을 수행하기 위한 프로그램이 기록된 기록매체.
A recording medium having recorded thereon a program for performing the method of any one of claims 1 to 8.
풍력발전 단지의 적합 여부를 판단하는데 필요한 풍황 정보를 제공하는 데이터 가공 장치로,
외부로부터 재분석자료-상기 재분석자료는 해수면 고도를 기초로 구분되되, 미리 설정된 영역의 바람 데이터를 포함함-를 획득하는 통신부; 및
상기 재분석자료를 획득하여 상기 재분석자료에 기초하여 인근해역에 대한 해상 바람 자료를 획득하고, 상기 재분석자료에 기초하여 육상에서의 육상 바람 자료를 획득하고, 상기 해상 바람 자료 및 상기 육상 바람 자료에 기초하여 인근 해역 및 육상의 하층 바람에 대한 풍황 정보 이미지를 획득하는 제어부;를 포함하고,
상기 미리 설정된 영역의 바람 데이터는 미리 마련된 격자 데이터를 기초로, 육상, 해상 및 인근 해역 지역에 대한 바람 데이터로 구분되며,
상기 인근 해역 지역에 대한 바람 데이터는 육지와 해양의 경계를 기준으로 상기 미리 마련된 격자 데이터 중 미리 정해진 숫자 이내의 격자에 포함된 바람데이터이고,
상기 제어부는:
외부로부터 상기 미리 설정된 영역에 대한 실제 지형자료를 획득하고,
상기 실제 지형자료와 해수면 고도를 기초로 한 모델 지형자료를 비교하되,
상기 실제 지형자료와 상기 모델 지형자료의 고도가 서로 다른 값을 가지는 경우, 상기 실제 지형자료의 고도에 대응되는 상기 모델 지형자료의 바람 데이터를 획득하는
데이터 가공 장치.
It is a data processing device that provides information on wind conditions necessary to determine the suitability of a wind farm.
A communication unit for acquiring reanalysis data from the outside, wherein the reanalysis data is divided based on sea level altitude, and includes wind data in a predetermined area; And
Acquiring the reanalysis data and acquiring offshore wind data for an adjacent sea area based on the reanalysis data, acquiring land wind data on land based on the reanalysis data, and based on the sea wind data and the land wind data And a controller for acquiring an image of wind information about a lower layer wind of a nearby sea and land.
The wind data of the preset area is divided into wind data for land, sea and neighboring sea areas based on the grid data prepared in advance.
The wind data of the neighboring sea area is wind data included in a grid within a predetermined number of the grid data prepared in advance on the basis of the land and ocean boundary,
The control unit:
Obtaining actual topographical data for the preset area from outside;
Compare the model terrain data based on the actual terrain data and sea level altitude,
When the altitude of the real terrain data and the model terrain data has a different value, obtaining wind data of the model terrain data corresponding to the altitude of the actual terrain data
Data processing equipment.
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