基于方位偏轉(zhuǎn)法的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)向訂正方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于方位偏轉(zhuǎn)法的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)向訂正方法，其特征在于，以直角坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心，將風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠的長(zhǎng)期氣象參證站C站的X年逐月風(fēng)向玫瑰圖逐一按順時(shí)針作整體偏轉(zhuǎn)j個(gè)角度單位(j＝0，1，...，15)，分別將偏轉(zhuǎn)后的風(fēng)向玫瑰圖與D年或Yi年(i＝1，2，...，10)各年逐月風(fēng)向玫瑰圖進(jìn)行比較，計(jì)算各偏轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的差異性指標(biāo)，得出各對(duì)應(yīng)風(fēng)向玫瑰圖最為相似的相應(yīng)最佳偏轉(zhuǎn)角度δ；本發(fā)明為將工程點(diǎn)實(shí)測(cè)年逐小時(shí)風(fēng)向訂正成待求年份逐小時(shí)風(fēng)向序列提供依據(jù)，可以適用于例如近?；蚝Ｉ巷L(fēng)電場(chǎng)、空冷電廠之類(lèi)的工程地點(diǎn)和長(zhǎng)期氣象參證站距離較遠(yuǎn)情形下的風(fēng)向訂正。
【專(zhuān)利說(shuō)明】基于方位偏轉(zhuǎn)法的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)向訂正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及涉及一種測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的風(fēng)向訂正方法，屬于風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估和空冷電廠氣象評(píng)估【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)現(xiàn)行國(guó)家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，全國(guó)能源基礎(chǔ)與管理標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì).GB/T18710 — 2002風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法[S].北京:中國(guó)電力出版社，2002。中華人民共和國(guó)國(guó)家能源局.DL/T5158— 2012電力工程氣象勘測(cè)技術(shù)規(guī)程[S].北京:中國(guó)計(jì)劃出版社，2012。風(fēng)電場(chǎng)和空冷電廠設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要根據(jù)工程地點(diǎn)與同一氣候區(qū)長(zhǎng)期氣象參證站同期的實(shí)測(cè)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)建立某種數(shù)量關(guān)系，并據(jù)此訂正求得風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址代表年逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向序列，或空冷電廠廠址典型年和最近10年逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向序列，以用于風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估、發(fā)電量計(jì)算以及空冷電廠設(shè)計(jì)氣象參數(shù)統(tǒng)計(jì)分析。
[0003]為滿(mǎn)足風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估和空冷電廠設(shè)計(jì)要求，一般要求工程地點(diǎn)積累連續(xù)一年的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，而在較長(zhǎng)時(shí)期內(nèi)，這一年的數(shù)據(jù)有可能高于、低于或相當(dāng)于長(zhǎng)期平均水平，即實(shí)測(cè)年分別為大風(fēng)年、小風(fēng)年及平風(fēng)年的情形。
[0004]根據(jù)《風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估方法》(GB/T18710 — 2002)第5.3.1條，風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)訂正的目的，是根據(jù)長(zhǎng)期氣象參證站的觀測(cè)數(shù)據(jù)，將驗(yàn)證后的風(fēng)場(chǎng)站測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)訂正為一套反映場(chǎng)址長(zhǎng)期平均水平的代表性數(shù)據(jù)，即風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)高度上代表年(亦即平風(fēng)年)的逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)。
[0005]根據(jù)《電力工程氣象勘測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DL/T5158 — 2012)第5.8.5條，應(yīng)根據(jù)對(duì)比觀測(cè)期間氣象參證站與工程地點(diǎn)空冷氣象觀測(cè)站之間氣溫、風(fēng)速和風(fēng)向的差異分析結(jié)果和工程地點(diǎn)空冷氣象觀測(cè)站氣溫、風(fēng)速和風(fēng)向的垂直變化分析結(jié)果，對(duì)依據(jù)氣象參證站最近10年的逐小時(shí)氣溫、風(fēng)速和風(fēng)向資料分析統(tǒng)計(jì)的各項(xiàng)空冷氣象參數(shù)進(jìn)行修正，最終獲得能夠充分代表擬建空冷凝汽器分配管高度位置實(shí)際情況的空冷氣象參數(shù)。
[0006]對(duì)于測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的訂正，目前主要有風(fēng)速扇區(qū)相關(guān)分析訂正法、風(fēng)速分月相關(guān)分析訂正法以及風(fēng)矢量相關(guān)分析訂正法。其中風(fēng)矢量相關(guān)分析訂正法將風(fēng)作為矢量來(lái)看待，期望將風(fēng)速、風(fēng)向一并進(jìn)行訂正，因而也應(yīng)作為風(fēng)向訂正的一種方法。其它方法僅對(duì)風(fēng)速進(jìn)行訂正，并不涉及風(fēng)向訂正。
[0007]風(fēng)矢量相關(guān)分析訂正法的具體做法敘述如下:
[0008]根據(jù)觀測(cè)期內(nèi)空冷電廠廠址或風(fēng)電場(chǎng)場(chǎng)址與長(zhǎng)期氣象參證站逐小時(shí)測(cè)風(fēng)資料，以氣象站的逐小時(shí)風(fēng)矢量為自變量，以廠址觀測(cè)點(diǎn)的逐小時(shí)風(fēng)矢量為因變量，分別建立觀測(cè)期間廠址觀測(cè)點(diǎn)各月逐小時(shí)風(fēng)矢量與氣象站各月逐小時(shí)風(fēng)矢量的相關(guān)關(guān)系，利用逐小時(shí)風(fēng)在兩個(gè)正交方向U、V上的分量資料計(jì)算得出各月回歸方程和相關(guān)系數(shù)，進(jìn)而據(jù)此進(jìn)行風(fēng)速風(fēng)向訂正和反演重建。
[0009]然而，根據(jù)《電力工程氣象勘測(cè)技術(shù)規(guī)程》(DL/T5158 — 2012)第5.8.5條文說(shuō)明，采用風(fēng)矢量的相關(guān)分析方法反演重建的風(fēng)速值在多數(shù)情況下偏小，主導(dǎo)風(fēng)向有時(shí)可能出現(xiàn)失真的情況；此外，根據(jù)《空冷氣象調(diào)研報(bào)告》(西北電力設(shè)計(jì)院，2010年3月)，總體上兩地風(fēng)速采用矢量方法相關(guān)，V分量相關(guān)系數(shù)小于0.8，u分量相關(guān)系數(shù)小于0.6，其數(shù)據(jù)相關(guān)程度也不高，合成新的風(fēng)以后，其相關(guān)誤差將更大。
[0010]因此，風(fēng)矢量相關(guān)分析訂正法難以作為普適的方法予以應(yīng)用。由于缺少可靠方法，目前實(shí)際工程中一般不對(duì)風(fēng)向施行訂正，而直接移用風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠工程地點(diǎn)臨時(shí)測(cè)站實(shí)測(cè)年的逐小時(shí)風(fēng)向數(shù)據(jù)，以其與訂正后的逐小時(shí)風(fēng)速數(shù)據(jù)合并構(gòu)成逐小時(shí)風(fēng)矢量數(shù)據(jù)(風(fēng)速風(fēng)向序列)，用以進(jìn)行風(fēng)電場(chǎng)代表年風(fēng)能資源評(píng)估與發(fā)電量計(jì)算，或空冷氣象參數(shù)分析統(tǒng)計(jì)。
[0011]客觀上，由于不同年份的天氣系統(tǒng)的差異，除風(fēng)速以外，風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠工程地點(diǎn)代表年或典型年的風(fēng)向與實(shí)測(cè)年的風(fēng)向分布存在差異是必然的，這種差異可能難以忽視，直接移用工程地點(diǎn)實(shí)測(cè)年的風(fēng)向數(shù)據(jù)嚴(yán)格來(lái)說(shuō)是不妥當(dāng)?shù)摹?br> [0012]空冷電廠設(shè)計(jì)還需要反演重建以獲得廠址近10年的逐小時(shí)風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)。若對(duì)每年的風(fēng)向均以廠址實(shí)測(cè)年I年風(fēng)向數(shù)據(jù)來(lái)代替，亦即廠址近10年的逐小時(shí)風(fēng)向均相同，以其與逐小時(shí)風(fēng)速一起組成近10年的風(fēng)矢量數(shù)據(jù)，應(yīng)用這樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行空冷氣象參數(shù)統(tǒng)計(jì)，其成果可能與實(shí)際出入較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種對(duì)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的風(fēng)向進(jìn)行訂正的方法，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的風(fēng)向進(jìn)行可靠的訂正。
[0014]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種基于方位偏轉(zhuǎn)法的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)向訂正方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0015](I)取正北方向?yàn)镺度，以順時(shí)針每隔22.5°取一個(gè)風(fēng)向，共16個(gè)風(fēng)向，按所述16個(gè)風(fēng)向統(tǒng)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)工程長(zhǎng)期氣象參證站C站的實(shí)測(cè)年X年與代表年D年逐月風(fēng)向頻率，并據(jù)此繪制相應(yīng)風(fēng)向玫瑰圖；統(tǒng)計(jì)空冷電廠工程長(zhǎng)期氣象參證站C站的實(shí)測(cè)年X年與典型年D年或近10年各年逐月風(fēng)向頻率，并據(jù)此繪制相應(yīng)風(fēng)向玫瑰圖；
[0016](2)以直角坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心，將風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠工程長(zhǎng)期氣象參證站C站的X年逐月風(fēng)向玫瑰圖逐一按順時(shí)針作整體偏轉(zhuǎn)j個(gè)角度單位(j = 0，1，...，15)，分別將偏轉(zhuǎn)后的風(fēng)向玫瑰圖與D年或Yi年(i = 1，2，...，10)中各年逐月風(fēng)向玫瑰圖進(jìn)行比較，計(jì)算各偏轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的差異性指標(biāo)，得出各對(duì)應(yīng)風(fēng)向玫瑰圖最為相似的相應(yīng)最佳偏轉(zhuǎn)角度δ ；
[0017](3)將得到的長(zhǎng)期氣象參證站C站的上述逐月最佳偏轉(zhuǎn)角度δ，用于對(duì)風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠工程地點(diǎn)的臨時(shí)氣象觀測(cè)站F站的對(duì)應(yīng)月份的逐小時(shí)實(shí)測(cè)風(fēng)向數(shù)據(jù)進(jìn)行訂正，從而獲得風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠F站D年或Yi年(i = 1,2,...,10)中各年逐小時(shí)風(fēng)向的訂正數(shù)據(jù)。
[0018]前述的基于方位偏轉(zhuǎn)法的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)向訂正方法，其特征在于:在所述步驟2)中，最佳偏轉(zhuǎn)角度δ的計(jì)算方法按式(19)計(jì)算:
[0019]
【權(quán)利要求】
1.一種基于方位偏轉(zhuǎn)法的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)向訂正方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)取正北方向?yàn)镺度，以順時(shí)針每隔22.5°取一個(gè)風(fēng)向，共16個(gè)風(fēng)向，按所述16個(gè)風(fēng)向統(tǒng)計(jì)風(fēng)電場(chǎng)工程長(zhǎng)期氣象參證站C站的實(shí)測(cè)年X年與代表年D年逐月風(fēng)向頻率，并據(jù)此繪制相應(yīng)風(fēng)向玫瑰圖；統(tǒng)計(jì)空冷電廠工程長(zhǎng)期氣象參證站C站的實(shí)測(cè)年X年與典型年D年或近10年各年逐月風(fēng)向頻率，并據(jù)此繪制相應(yīng)風(fēng)向玫瑰圖； (2)以直角坐標(biāo)系原點(diǎn)為中心，將風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠工程長(zhǎng)期氣象參證站C站的X年逐月風(fēng)向玫瑰圖逐一按順時(shí)針作整體偏轉(zhuǎn)j個(gè)角度單位(j = 0，1，...，15)，分別將偏轉(zhuǎn)后的風(fēng)向玫瑰圖與D年或Yi年(i = 1，2，...，10)中各年逐月風(fēng)向玫瑰圖進(jìn)行比較，計(jì)算各偏轉(zhuǎn)角度對(duì)應(yīng)的差異性指標(biāo)，得出各對(duì)應(yīng)風(fēng)向玫瑰圖最為相似的相應(yīng)最佳偏轉(zhuǎn)角度δ ； (3)將得到的長(zhǎng)期氣象參證站C站的上述逐月最佳偏轉(zhuǎn)角度δ，用于對(duì)風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠工程地點(diǎn)的臨時(shí)氣象觀測(cè)站F站的對(duì)應(yīng)月份的逐小時(shí)實(shí)測(cè)風(fēng)向數(shù)據(jù)進(jìn)行訂正，從而獲得風(fēng)電場(chǎng)或空冷電廠F站D年或義年(i = 1，2，...，10)中各年逐小時(shí)風(fēng)向的訂正數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方位偏轉(zhuǎn)法的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)向訂正方法，其特征在于:在所述步驟2)中，最佳偏轉(zhuǎn)角度δ的計(jì)算方法按式(19)計(jì)算:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于方位偏轉(zhuǎn)法的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)向訂正方法，其特征在于:在所述步驟2)中，最佳偏轉(zhuǎn)角度δ的計(jì)算方法按式(20)計(jì)算:
【文檔編號(hào)】G06F19/00GK104021309SQ201410281696
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年6月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月20日
【發(fā)明者】潘曉春, 程春龍, 蔡升華, 李劍鋒, 任亞群 申請(qǐng)人:江蘇省電力設(shè)計(jì)院