一种基于历史重现期的风向弥补方法及装置与流程

    专利查询2025-06-25  16


    本申请涉及风力发电,具体而言,涉及一种基于历史重现期的风向弥补方法及装置。


    背景技术:

    1、目前风电行业中,风电场风资源评估往往需要满足完整年实测要求,即测风数据需要一年的风速数据与风向数据,但复杂山地风电场容易由于冰冻、仪器故障、数据丢失等造成的风向数据丢失,从而不满足完整年数据需求。

    2、目前行业内风向的弥补技术主要采用同期数据直接移植的办法,但是由于复杂山地风电场各测风塔数据受地形影响较大,场区内山脉走向和海拔高度差会极大的影响风向变化,在复杂山地风电场中,当场区内某测风塔风向数据缺失时直接采用同期其余测风塔风向数据移植的办法会导致风向失真,然而风向风能的分布主要影响风电场风机排布和尾流计算,从而进一步影响风电场整场电量仿真计算,导致仿真计算准确率低。

    3、因此,如何解决上述问题是目前亟需解决的问题。


    技术实现思路

    1、本申请提供一种基于历史重现期的风向弥补方法及装置,旨在改善上述问题。

    2、第一方面,本申请提供的一种基于历史重现期的风向弥补方法,所述方法包括:

    3、确定待弥补测风塔的历史监测数据是否满足预设要求;

    4、若满足,确定参考测风塔与所述待弥补测风塔之间的风速相关指数是否大于阈值;

    5、若大于阈值,确定所述参考测风塔与所述待弥补测风塔在多个风速区间且不同风向区域下的平均风向差,生成风向偏差统计表;

    6、根据所述参考测风塔的风向时间序列与所述平均风向差生成风向弥补时间序列;

    7、确定所述待弥补测风塔空缺的风向时间序列;

    8、将所述风向弥补时间序列中与所述空缺的风向时间序列对应的子时间序列填充至所述空缺的风向时间序列,生成所述待弥补测风塔弥补后的新风向时间序列。

    9、在一可能的实施例中,所述确定待弥补测风塔的历史监测数据是否满足预设要求,包括:

    10、确定所述待弥补测风塔的风速采集的时间间隔;

    11、根据所述时间间隔预估所述待弥补测风塔一年所采集的总数量;

    12、确定所述待弥补测风塔的历史监测数据的数据量是否大于所述总数量的一半。

    13、在一可能的实施例中,所述风速相关指数满足:

    14、

    15、其中,

    16、

    17、其中,所述i为所述待弥补测风塔的历史监测时间,即i时刻是x和y时间序列都有数据的时刻;为所述待弥补测风塔的平均风速;xi为所述空缺的风向时间序列;为所述参考测风塔的平均风速的平均值;yi为所述参考测风塔的风速的时间序列,r为所述风速相关指数。

    18、在一可能的实施例中,所述r≥0.7。

    19、在一可能的实施例中,所述确定所述参考测风塔与所述待弥补测风塔在多个风速区间且不同风向区域下的平均风向差,生成风向偏差统计表包括:

    20、统计所述参考测风塔数据的风速数据,按照风速大小分割成第一风速区间、第二风速区间和第三风速区间;

    21、采用16扇区分析法,将所述待弥补测风塔的历史监测数据与所述参考测风塔的风速数据按时间序列划分为16个扇区,其中,每个所述扇区的风向间隔为22.5°;

    22、计算在所述第一风速区间下16个扇区中每一所述扇区中所述参考测风塔与所述待弥补测风塔的第一平均风向差,并生成第一风向偏差统计表;

    23、计算在所述第二风速区间下16个扇区中每一所述扇区中所述参考测风塔与所述待弥补测风塔的第二平均风向差,并生成第二风向偏差统计表;

    24、计算在所述第三风速区间下16个扇区中每一所述扇区中所述参考测风塔与所述待弥补测风塔的第三平均风向差,并生成第三风向偏差统计表。

    25、在一可能的实施例中,所述计算在所述第一风速区间下16个扇区中每一所述扇区中所述参考测风塔与所述待弥补测风塔的第一平均风向差,包括:

    26、确定每一所述扇区中所述参考测风塔与所述待弥补测风塔的风向数据的数量是否大于预设阈值;

    27、若否,确定所述扇区对应的第一平均风向差为0;

    28、若大于所述预设阈值,计算在所述第一风速区间下16个扇区中每一所述扇区中所述参考测风塔与所述待弥补测风塔的第一平均风向差。

    29、在一可能的实施例中,所述根据所述参考测风塔的风向时间序列与所述平均风向差生成风向弥补时间序列,包括:

    30、根据所述参考测风塔的风速与风向从所述第一风向偏差统计表、所述第二风向偏差统计表或所述第三风向偏差统计表中查询对应的目标平均风向差;

    31、计算所述参考测风塔的每一风向与对应的所述目标平均风向差之和,得到弥补风向;

    32、按照所述参考测风塔的采集时间将多个所述弥补风向生成风向弥补时间序列。

    33、第二方面,本申请提供一种基于历史重现期的风向弥补装置,所述装置包括:

    34、历史数据重现期计算单元,用于确定待弥补测风塔的历史监测数据是否满足预设要求;

    35、数据验证单元,用于在满足预设要求后,确定参考测风塔与所述待弥补测风塔之间的风速相关指数是否大于阈值;

    36、风向偏差表生成单元,用于在所述风速相关指数大于阈值时,确定所述参考测风塔与所述待弥补测风塔在多个风速区间且不同风向区域下的平均风向差,生成风向偏差统计表;

    37、风向拟合单元,用于根据所述参考测风塔的风向时间序列与所述平均风向差生成风向弥补时间序列;

    38、风向弥补单元,用于确定所述待弥补测风塔空缺的风向时间序列;将所述风向弥补时间序列中与所述空缺的风向时间序列对应的子时间序列填充至所述空缺的风向时间序列,生成所述待弥补测风塔弥补后的新风向时间序列。

    39、上述本申请提供的一种基于历史重现期的风向弥补方法及装置,本申请通过先判定待弥补测风塔的历史监测数据是否满足预设要求,在满足要求的前提下,再进一步判断参考测风塔与所述待弥补测风塔之间的风速相关指数是否大于阈值,以增加待弥补测风塔的代表性,提高数据的可靠性,其次在大于阈值的前提下,确定所述参考测风塔与所述待弥补测风塔在多个风速区间且不同风向区域下的平均风向差,生成风向偏差统计表;根据所述参考测风塔的风向时间序列与所述平均风向差生成风向弥补时间序列;确定所述待弥补测风塔空缺的风向时间序列;将所述风向弥补时间序列中与所述空缺的风向时间序列对应的子时间序列填充至所述空缺的风向时间序列,生成所述待弥补测风塔弥补后的新风向时间序列,从而能够消除山地地形各异带来的各地测风塔风向差异影响,达到测风塔风向插补的目的,以解决测风塔风向缺失后的弥补问题,提高风电场发电量预测与评估的准确性,减小风电场投资与预测风险。



    技术特征:

    1.一种基于历史重现期的风向弥补方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定待弥补测风塔的历史监测数据是否满足预设要求,包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述风速相关指数满足:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述r≥0.7。

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述参考测风塔与所述待弥补测风塔在多个风速区间且不同风向区域下的平均风向差,生成风向偏差统计表包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述计算在所述第一风速区间下16个扇区中每一所述扇区中所述参考测风塔与所述待弥补测风塔的第一平均风向差,包括:

    7.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述参考测风塔的风向时间序列与所述平均风向差生成风向弥补时间序列,包括:

    8.一种基于历史重现期的风向弥补装置,其特征在于,所述装置包括:

    9.一种电子设备,其特征在于,包括:

    10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理设备运行时执行如权利要求1-7的任一项所述的基于历史重现期的风向弥补方法的步骤。


    技术总结
    本申请实施例提供的一种基于历史重现期的风向弥补方法及装置,该方法包括确定待弥补测风塔的历史监测数据是否满足预设要求;若满足,确定参考测风塔与所述待弥补测风塔之间的风速相关指数是否大于阈值;若大于阈值,确定所述参考测风塔与所述待弥补测风塔在多个风速区间且不同风向区域下的平均风向差,生成风向偏差统计表;根据所述参考测风塔的风向时间序列与所述平均风向差生成风向弥补时间序列;确定所述待弥补测风塔空缺的风向时间序列;将所述风向弥补时间序列中与所述空缺的风向时间序列对应的子时间序列填充至所述空缺的风向时间序列,生成所述待弥补测风塔弥补后的新风向时间序列。本申请能够增加风电场发电量预测与评估的准确性。

    技术研发人员:刘静,柯学,郭可银,胡藐月,袁靖茜,史晓璐,刘瑞军
    受保护的技术使用者:中国电建集团重庆工程有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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