本發(fā)明涉及一種風(fēng)電機(jī)組微觀選址方法，特別是一種復(fù)雜地形風(fēng)電機(jī)組微觀選址方法。
背景技術(shù)：
：隨著我國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，簡單地形的風(fēng)電場資源已越來越稀有，潛在的可開發(fā)風(fēng)電場地形越來越復(fù)雜，復(fù)雜地形特別是山地地形對風(fēng)資源有加速效應(yīng)，風(fēng)電場的風(fēng)電機(jī)組布置及微觀選址，應(yīng)根據(jù)場區(qū)內(nèi)風(fēng)能資源的分布情況，經(jīng)綜合考慮地形地質(zhì)、施工、湍流強(qiáng)度、入流角等各方面因素后，選擇合適的地點安裝風(fēng)電機(jī)組。目前復(fù)雜地形風(fēng)電機(jī)組布置及微觀選址主要是根據(jù)測風(fēng)塔完整年測風(fēng)數(shù)據(jù)和當(dāng)?shù)貧庀笳径嗄陻?shù)據(jù)等利用如windsim和meteodynwt等專業(yè)軟件進(jìn)行的，而由于測風(fēng)塔的代表性以及軟件計算誤差常導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組投產(chǎn)運營后實際發(fā)電量達(dá)不到預(yù)期，甚至出現(xiàn)影響機(jī)組正常安全運行的事故發(fā)生。因此如何實現(xiàn)復(fù)雜的地形條件下風(fēng)電機(jī)組微觀選址的精準(zhǔn)化將直接影響著項目的規(guī)模、工程安全、投資及經(jīng)濟(jì)效益。激光雷達(dá)測風(fēng)儀是一種利用多普勒頻移原理進(jìn)行風(fēng)資源測量的儀器設(shè)備，相較于測風(fēng)塔，其體積小、重量輕、測量精度高，但現(xiàn)有技術(shù)中缺少激光雷達(dá)測風(fēng)儀對測風(fēng)塔數(shù)據(jù)的評判方法，例如在何處設(shè)置激光雷達(dá)測風(fēng)儀，如何采集數(shù)據(jù)并處理數(shù)據(jù)，如何排除無效及不合理數(shù)據(jù)等，導(dǎo)致激光雷達(dá)測風(fēng)儀并未有效結(jié)合測風(fēng)塔在復(fù)雜地形風(fēng)電機(jī)組微觀選址中得到應(yīng)用。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種復(fù)雜地形風(fēng)電機(jī)組微觀選址方法，在合理成本范圍內(nèi)提高微觀選址的準(zhǔn)確性。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：1、一種復(fù)雜地形風(fēng)電機(jī)組微觀選址方法，其步驟包括：s1)基本信息收集，收集規(guī)劃風(fēng)電場的測繪地形圖以及擬選機(jī)位坐標(biāo)；s2)位置確定，根據(jù)地形圖地形選定需要布置激光雷達(dá)測風(fēng)儀的擬選機(jī)位坐標(biāo)，所述激光雷達(dá)測風(fēng)儀布置在選定的擬選機(jī)位坐標(biāo)上，并確定激光雷達(dá)測風(fēng)儀的測試高度；s3)數(shù)據(jù)采集，激光雷達(dá)測風(fēng)儀、測風(fēng)塔分別進(jìn)行實時測量采集，得到激光雷達(dá)測風(fēng)儀實測風(fēng)速；s4)數(shù)據(jù)處理，根據(jù)測風(fēng)塔的數(shù)據(jù)采集信息推算出與激光雷達(dá)測風(fēng)儀相同位置且相同高度處的推算風(fēng)速；s5)準(zhǔn)確性判斷，根據(jù)實測風(fēng)速和推算風(fēng)速判斷擬選機(jī)位數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性。進(jìn)一步地，所述步驟s2中根據(jù)地貌剖面的高度及起伏幅值來確定需要布置激光雷達(dá)測風(fēng)儀的擬選機(jī)位坐標(biāo)。作為優(yōu)選，所述步驟s2中需要布置激光雷達(dá)測風(fēng)儀的位置為在距離擬選機(jī)位5倍風(fēng)電機(jī)組擬定輪轂高度范圍內(nèi)之地形起伏幅值與離擬選機(jī)位距離的比值大于等于6％，或平面坡度大于等于10°的擬選機(jī)位處。進(jìn)一步地，所述步驟s3中激光雷達(dá)測風(fēng)儀與測風(fēng)塔采集時間同步。更進(jìn)一步，所述步驟s3中設(shè)置單元間隔時間，所述數(shù)據(jù)采集為單元間隔時間中的平均值、最大值和最小值。再進(jìn)一步，所述步驟s4中包括如下步驟：s41)根據(jù)步驟s1收集的基本信息和步驟s3采集的數(shù)據(jù)，對測風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性及合理性檢驗，剔除無效及不合理數(shù)據(jù)；s42)根據(jù)初步整理后的測風(fēng)數(shù)據(jù)，得到測風(fēng)塔和激光雷達(dá)測風(fēng)儀各高度風(fēng)速、風(fēng)向分布；s43)計算各高度層風(fēng)切變指數(shù)、湍流強(qiáng)度以及特征湍流強(qiáng)度值；s44)利用測風(fēng)塔測風(fēng)數(shù)據(jù)，通過meteodynwt軟件推算出激光雷達(dá)測風(fēng)儀測試點位處相同高度處的風(fēng)速。再進(jìn)一步，所述步驟s41中不合理數(shù)據(jù)的剔除根據(jù)參數(shù)的合理范圍、參數(shù)的合理相關(guān)性和參數(shù)的合理變化趨勢。作為優(yōu)選，所述參數(shù)的合理范圍包括平均風(fēng)速、風(fēng)向和平均氣壓；所述參數(shù)的合理相關(guān)性包括一個間隔高度的小時平均風(fēng)速差值、兩個間隔高度的小時平均風(fēng)速差值和一個間隔高度的風(fēng)向差值；所述參數(shù)的合理變化趨勢包括平均風(fēng)速變化、平均溫度變化和平均氣壓變化。作為優(yōu)選，所述步驟s5中，當(dāng)實測風(fēng)速與推算風(fēng)速的差值絕對值比上實測風(fēng)速小于等于預(yù)設(shè)值時，通過湍流強(qiáng)度及特征湍流強(qiáng)度值對微觀選址可行性進(jìn)行判斷；當(dāng)實測風(fēng)速與推算風(fēng)速的差值絕對值比上實測風(fēng)速大于預(yù)設(shè)值時，重新復(fù)核確認(rèn)軟件推算結(jié)果。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點及效果：通過利用激光雷達(dá)測風(fēng)儀彌補(bǔ)在復(fù)雜地形條件下傳統(tǒng)測風(fēng)塔代表性不足的不利條件，實現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組微觀選址的優(yōu)化。通過地形圖信息準(zhǔn)確選址激光雷達(dá)測風(fēng)儀需要安裝的位置，即選取出通過軟件難以準(zhǔn)確模擬的復(fù)雜地形，以在合適的位置設(shè)置激光雷達(dá)測風(fēng)儀，得到最優(yōu)的測量次數(shù)減少檢測成本。通過合理的數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)處理方式使激光雷達(dá)測風(fēng)儀能夠有效評估軟件推算數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性?？傮w來說具有以下好處：1、由于本發(fā)明采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，投資成本低。2、由于本發(fā)明采用的設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單，安裝靈活方便。3、本發(fā)明具有測試準(zhǔn)確度高，特別適合復(fù)雜地形的優(yōu)點。4、本發(fā)明可彌補(bǔ)利用測風(fēng)塔和相關(guān)軟件等傳統(tǒng)方法進(jìn)行風(fēng)電場微觀選址選址所帶來的不確定性影響，提高微觀選址的準(zhǔn)確性。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1為復(fù)雜地形示意圖。圖2為本發(fā)明的流程圖。具體實施方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以下實施例是對本發(fā)明的解釋而本發(fā)明并不局限于以下實施例。實施例1：如圖2所示，本實施例包括如下步驟：s1)基本信息收集，收集規(guī)劃風(fēng)電場范圍內(nèi)不低于1：2000的測繪地形圖以及擬選機(jī)位坐標(biāo)，地形圖須包含地形高程、測風(fēng)塔坐標(biāo)、建筑物、地表植被、居民點等數(shù)據(jù)、圖層和坐標(biāo)系統(tǒng)信息；s2)位置確定，根據(jù)地形圖判斷擬選機(jī)位坐標(biāo)地形，確定激光雷達(dá)測風(fēng)儀的布置位置及測風(fēng)高度：s21)激光雷達(dá)測風(fēng)儀的布置位置應(yīng)選擇在某一擬選機(jī)位，該機(jī)位所處地形相對其他較為復(fù)雜，利用meteodynwt軟件推算時可能存在一定的不確定性；所謂復(fù)雜地形，從地貌剖面的高度及起伏幅值來確定。如圖1所示，一個場地超出下表的規(guī)定的平面坡度或地形起伏的幅值時，則為復(fù)雜地形，其中h指風(fēng)機(jī)擬定輪轂高度。s22)激光雷達(dá)測風(fēng)儀測風(fēng)高度設(shè)置要覆蓋測風(fēng)塔所有高度層以及風(fēng)電機(jī)組擬定輪轂高度，測風(fēng)高度一般分別為10m、30m、50m、70m、80m、85m、90m、95m、100m測試高度。s3)數(shù)據(jù)采集，激光雷達(dá)測風(fēng)儀、測風(fēng)塔分別對其所在位置處的大氣壓力、大氣濕度、大氣溫度以及其不同高度處風(fēng)速、風(fēng)向等進(jìn)行實時測量采集，須保證激光雷達(dá)測風(fēng)儀與測風(fēng)塔采集時間保持同步，數(shù)據(jù)包括10min鐘平均值、最大值、最小值等；采集時長至少一個月。s4)數(shù)據(jù)處理分析：s41)根據(jù)步驟s1收集的基本信息和步驟s3采集的數(shù)據(jù)，對測風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行完整性及合理性檢驗，剔除無效及不合理數(shù)據(jù)；主要參數(shù)的合理性檢驗如下表所示。參數(shù)的合理范圍參考值參數(shù)合理范圍平均風(fēng)速0≤小時平均風(fēng)速＜40m/s風(fēng)向0≤小時平均值＜360平均氣壓(海平面)94kpa≤小時平均值≤106kpa參數(shù)的合理相關(guān)性參考值參數(shù)合理范圍50m/30m高度小時平均風(fēng)速差值＜2.0m/s50m/10m高度小時平均風(fēng)速差值＜4.0m/s50m/30m高度風(fēng)向差值＜22.5參數(shù)的合理變化趨勢參考值參數(shù)合理變化趨勢1h平均風(fēng)速變化＜6m/s1h平均溫度變化＜5℃3h平均氣壓變化＜1kpas42)根據(jù)初步整理后的測風(fēng)數(shù)據(jù)，得到測風(fēng)塔和激光雷達(dá)測風(fēng)儀各高度風(fēng)速、風(fēng)向分布；s43)計算各高度層風(fēng)切變指數(shù)、湍流強(qiáng)度以及特征湍流強(qiáng)度(v＝15±0.5m/s)值；其中，風(fēng)切變指數(shù)α用下式計算：式中：v2——高度z2的風(fēng)速，m/s；v1——高度z1的風(fēng)速，m/s。10min湍流強(qiáng)度按下式計算：式中：σ——10min風(fēng)速標(biāo)準(zhǔn)偏差，m/s；v——10min平均風(fēng)速，m/s。特征湍流強(qiáng)度表示風(fēng)速在15±0.5m/s范圍內(nèi)的湍流強(qiáng)度值。s44)將測風(fēng)塔測風(fēng)數(shù)據(jù)導(dǎo)入meteodynwt軟件，推算出激光雷達(dá)測風(fēng)儀測試點位處相同高度處的風(fēng)速，其中推算值記為a1，激光雷達(dá)測風(fēng)儀實測值為b1；s5)準(zhǔn)確性判斷：根據(jù)s4中推算值a1，與激光雷達(dá)測風(fēng)儀實測值b1比較：s51)若表明軟件推算結(jié)果可靠，根據(jù)s4中計算得到的測風(fēng)塔及激光雷達(dá)測風(fēng)儀各高度10min湍流強(qiáng)度及特征湍流強(qiáng)度(v＝15±0.5m/s)值對微觀選址可行性進(jìn)行判斷；s52)若表明軟件推算結(jié)果不可靠，需進(jìn)一步對點位復(fù)核確認(rèn)。此外，需要說明的是，本說明書中所描述的具體實施例，其零、部件的形狀、所取名稱等可以不同。凡依本發(fā)明專利構(gòu)思所述的構(gòu)造、特征及原理所做的等效或簡單變化，均包括于本發(fā)明專利的保護(hù)范圍內(nèi)。本發(fā)明所屬
技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，只要不偏離本發(fā)明的結(jié)構(gòu)或者超越本權(quán)利要求書所定義的范圍，均應(yīng)屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁12