[发明专利]一种基于气象再分析资料的风资源评估可视化系统

说明书

本发明属于新能源领域，具体公开了一种基于气象再分析资料的风资源评估可视化系统，包括再分析资料准备、后台数据处理和前端系统展示；其中再分析资料准备包括以下步骤：(1)去相应网站筛选、收集再分析资料信息，并对比各种资料异同；(2)查看该资料的可靠性、时间和空间的分辨率是否满足要求；(3)若满足要求则将该信息进行下载；本发明引入再分析数据，避免了测风塔和气象站的观测数据因观测时段和地点造成的风资源分析限制，从而支持全球任一点的历史风资源情况查看；同时将年平均风速、月平均风速、风速风向玫瑰图、威布尔分布等风资源关键指标分析结果集成于地图进行展示，使得系统用户更加高效全面地查看目标区域的风速分布情况。

技术领域

本发明涉及新能源领域，具体为一种基于气象再分析资料的风资源评估可视化系统。

背景技术

风资源评估是风电场建设开发前的重要环节，也是风电场运行评价和运维提效的重要依据。根据现行中华人民共和国国家标准GB/T18710-2002《风电场风能资源评估方法》，月平均风速、年平均风速、风速风向频率、风速密度分布等均是评价风资源情况的重要指标参数。目前，风资源评估主要依据测风塔数据，或者配合当地气象站的测风数据对上述指标进行分析。

测风塔数据为实地环境监测数据，能准确代表当地的风资源情况，但是无法推算到其他区域，同时数据观测时间短，为数月到几年不等，且普遍存在缺测和错误数据比例偏高的情况。相比测风塔数据，气象站数据观测期较长，观测质量较高，但是测风高度低，受周围地形影响严重，不易外推到其他点位，而且获取和分析难度较高。另外，目前风电前期开发人员常用的风速分布图谱以地图作为媒介，可直观地展示风速分布情况，但是风向、威布尔分布等重要参数通常缺乏，风资源分析结果的实用性、集成性、交互性不足。

相对于测风塔、气象站数据，对地面、卫星等各类观测资料进行质量控制后再同化入全球气候模式得到的再分析数据具有时间长、地域广、质量高、易于获取的特性，有利于开展长时间序列的风资源分析，并方便的获取分析结果。

本发明旨在收集历史多年再分析资料的基础上，依据国家标准GB/T18710-2002《风电场风能资源评估方法》对各点的月平均风速、年平均风速、风速风向频率、风速密度分布进行计算和相应绘图，集成分析结果，建立全球风资源评估可视化系统。最终实现在地图上任选一点，均能显示该处的月平均风速、年平均风速、风玫瑰图和风速威布尔分布图，为用户直观展示该点处的历史风资源情况，可作为测风资料的补充，让项目开发人员快速掌握当地风资源的平均状况及变化趋势，提高项目风险管控能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于气象再分析资料的风资源评估可视化系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于气象再分析资料的风资源评估可视化系统，包括再分析资料准备、后台数据处理和前端系统展示；其中再分析资料准备包括以下步骤：(1)去相应网站筛选、收集再分析资料信息，并对比各种资料异同；(2)查看该资料的可靠性、时间和空间的分辨率是否满足要求；(3)若满足要求则将该信息进行下载；

其中后台数据处理包括以下步骤：(1)将经纬向风速分别转存为三维数组；(2)根据每个格点的经纬向风速计算风速和风向；(3)若风速和风向的数据完整率达到95％以上，则计算月平均风速、年平均风速、风速风向频率和风速概率密度分布；(4)若风速和风向的数据完整率不足95％。则对数据进行舍弃，并重新进行数据处理；

其中前端系统展示包括以下步骤：(1)申请地图API；(2)使用python脚本，生成Django web框架；(3)编写view.py，返回鼠标点击操作的反应；(4)编写setting.py，描述该Django项目的设置；(5)编写urls.py，请求url的映射关系；(6)编写manage.py声明项目的交互操作；(6)运行manage.py脚本，浏览器输入服务器或本机IP及端口号，可正常启动服务器看到页面展示。