[发明专利]一种基于正态分布误差修正的测风数据塔影效应分析方法

说明书

本发明提供了一种基于正态分布误差修正的测风数据塔影效应分析方法，通过塔影效应分析图，识别出受塔影影响显著扇区和非显著扇区，对于受塔影效应影响显著扇区，直接取上风向风速仪的实测值，塔影效应非显著扇区的偏差服从正态分布，经过计算得到偏差序列的均值和标准差，然后取置信区间范围内的偏差为有效偏差，并将对应时段的初始两套实测风速取均值作为塔影效应修正值；对于置信区间外的偏差视为偶然误差，在塔影效应修正时则取对应时段两套实测风速中的较大值。本发明解决了风资源评估中过于经验化的塔影效应修正误差，为更高精度地评估风电场风能资源提供有效依据。

技术领域

本发明属于风能资源评估技术领域，具体涉及一种基于正态分布误差修正的测风数据塔影效应分析方法。

背景技术

为了评估测风塔塔体对测风仪器的塔影影响，《风电场风能资源测量与评估规程》（NBT 31147-2018）中推荐在测风塔的风电场初拟风电机组轮毂高度处或者测风塔最大高度处设置两套测风仪。规范中推荐测风数据塔影修正方法为取两套测风数据的较大者整编为一套测风数据，该处理方法在很大程度上可能高估了风速统计值。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于正态分布误差修正的测风数据塔影效应分析方法，克服现有技术中存在的上述技术问题。

为此，本发明提供的技术方案如下：

一种基于正态分布误差修正的测风数据塔影效应分析方法，包括以下步骤：

步骤1）对测风数据进行合理性检验，将符合实际风资源现象的测风数据归为有效数据，异常数据进行剔除；

步骤2）对有效数据进行塔影效应分析，识别出受塔影影响显著扇区和非显著扇区；

步骤3）对于受塔影影响显著扇区，直接取上风向风速仪的实测值；对于受塔影影响非显著扇区，根据正态分布的区间范围分别取两套风速数据的均值或最大值，得到测风塔风速数据的塔影效应修正值。

步骤1）中的对测风数据合理性检验条件如下：

（1）测风塔10min平均风速范围在0～40m/s范围内；

（2）1h平均风速变化绝对值不超过6m/s；

（3）风速连续无变化持续时间小于6h。

步骤3）中所述两套风速数据分别由两套风速仪测得，通过将两套实测数据两两相减，得到一套服从正态分布的偏差序列进行数据处理。

步骤3）中的数据处理过程如下：

根据得到的服从正态分布的偏差序列，经过计算得到偏差序列的均值和标准差，然后取置信区间范围内的偏差为有效偏差，并将对应时段的初始两套实测风速取均值作为塔影效应修正值，对于置信区间外的风速则取对应时段两套实测风速中的较大值。

所述两套风速仪均安装在测风塔的风电场初拟风电机组轮毂高度处或者最大高度处，两者等高且夹角为180°。

所述置信区间的置信概率不小于95%。

步骤1）中对测风数据的缺测数据可选择进行插补处理。

步骤2）中所述对有效数据进行塔影效应分析是通过得到塔影效应分析图识别受塔影影响显著扇区和非显著扇区。

当测风塔为三角形桁架结构时，两套风速仪的夹角为90°，当测风塔为四边形桁架结构时，两套风速仪的夹角为180°。

本发明的有益效果是：

本发明提供的这种基于正态分布误差修正的测风数据塔影效应分析方法，将测风塔同一高度不同朝向间的测量偏差，通过统计学方法进行判断处理，对于大概率事件采用均值化处理；对于小概率事件，则选取相对更可能发生的取值方法。经过该方法修正，解决了风资源评估中过于经验化的塔影效应修正误差，为更高精度地评估风电场风能资源提供有效依据。

下面将结合附图做进一步详细说明。

附图说明