本发明涉及风力发电，具体涉及风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法及设备。
背景技术：
1、风能是最丰富的可再生能源之一。在风电场前期开发过程中，需要设立测风塔并采集测风数据。一般在测风塔多个高度安装多个风速传感器和风向传感器。当最高层的风速传感器和风向传感器的高度低于拟选风力发电机组的轮毂高度时，需要采用相应的技术和方法对风电场测风数据垂直外推，以获得风力发电机组的轮毂高度的测风数据。
2、在风能资源评估中，有必要计算风电场测风数据垂直外推造成的不确定度，以评估风电场风能资源，而目前将最高层的测风数据删除，然后根据垂直插外推后的结果和删除前完整测风数据，来计算垂直外推前后的误差，并利用高斯分布模型进行拟合计算不确定度的方法较为复杂，计算量大，不便于在工程中实际使用。
技术实现思路
1、有鉴于此，本发明提供了一种风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法及设备，以解决不确定度计算方法复杂，计算量大的问题。
2、第一方面，本发明提供了一种风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法，该风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法包括：获取第一平均风速数据、第二平均风速数据、风速不确定度和风力发电机组的轮毂高度，第一平均风速数据是基于风电场测风塔在第一高度采集得到的，第二平均风速数据是基于风电场测风塔在第二高度采集得到的，风速不确定度是基于风速传感器得到的；基于第一平均风速数据和第二平均风速数据计算风切变指数；基于第一高度、第二高度、轮毂高度计算扩展系数；基于第一高度、第二高度、轮毂高度、地形崎岖指数、地表粗糙度和风切变指数确定风切变不确定度；基于风速不确定度、风切变指数、扩展系数和风切变不确定度计算测风数据垂直外推的不确定度。
3、在该实现方式中，通过利用不同高度的风电场测风塔的测风数据计算风切变指数，并进一步确定风切变指数的不确定度；最后结合地形崎岖指数、地表粗糙度和风切变指数，以及风电场测风塔和风力发电机的数据确定测风数据垂直外推的不确定度。本申请的方法均基于简单运算，不利用复杂运算模型，能够解决计算方法复杂，计算量大的问题。同时能够考虑风切变指数和地表粗糙度对不确定度的影响，实现不确定度的科学运算。
4、在一种可选的实施方式中，基于风速不确定度、风切变指数、扩展系数和风切变不确定度计算测风数据垂直外推的不确定度包括：
5、其中，uv为测风数据垂直外推的不确定度，u0为风速不确定度，α为风切变指数，k为扩展系数，ua为风切变不确定度。
6、在一种可选的实施方式中，基于第一平均风速数据和第二平均风速数据计算风切变指数包括：
7、其中，α为风切变指数，z1为第一高度，z2为第二高度，v1为第一平均风速数据，v2为第二平均风速数据。
8、在该实现方式中，风速在不同垂直的高度的变化情况不同，本申请考虑风切变指数对垂直外推的不确定度的影响，提高不确定度计算的准确性和科学性。
9、在一种可选的实施方式中，基于第一高度、第二高度、轮毂高度计算扩展系数包括：
10、其中，k为扩展系数，z1为第一高度，z2为第二高度，zp为轮毂高度。
11、在一种可选的实施方式中，基于第一高度、第二高度、轮毂高度、地形崎岖指数、地表粗糙度和风切变指数确定风切变不确定度包括：
12、其中，ua为风切变不确定度，z1为第一高度，z2为第二高度，zp为轮毂高度，α为风切变指数，pct为地形影响因子；其中，
13、其中，zeff为有效高度；其中，
14、其中，z0为地表粗糙度，ri为地形崎岖指数，a和b为预设参数。
15、在该实现方式中，进一步考虑地形崎岖程度和地表粗糙度对风切变指数的影响，计算风切变不确定度，实现风切变不确定度的科学计算，并进一步提高风电场测风数据垂直外推的不确定度的准确性。
16、在一种可选的实施方式中，获取地形崎岖指数的方法包括：以风电场测风塔为圆心，按照预设角度和预设长度划分多条半径线段；利用等高线将半径线段划分为多个小线段，并计算每个小线段的倾角；获取每条半径线段对应的倾角大于预设倾角的小线段的数量占比；计算所有半径线段的数量占比均值，得到地形崎岖指数。
17、在一种可选的实施方式中，获取地表粗糙度的方法包括：获取风电场测风塔附近的地表覆盖类型；在目标关系表中查找得到地表覆盖类型对应的地表粗糙度，目标关系表为地表覆盖类型和地表粗糙度的关系表。
18、在该实现方式中，通过查表确定地表粗糙度，基于此，利用本申请提出的计算方法，查表方便，计算方法简单，能够减少不确定度计算量。
19、第二方面，本发明提供了一种计算机设备，包括：存储器和处理器，存储器和处理器之间互相通信连接，存储器中存储有计算机指令，处理器通过执行计算机指令，从而执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法。
20、第三方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法。
21、第四方面，本发明提供了一种计算机程序产品，包括计算机指令，计算机指令用于使计算机执行上述第一方面或其对应的任一实施方式的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法。
1.一种风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法，其特征在于，所述基于所述风速不确定度、所述风切变指数、所述扩展系数和所述风切变不确定度计算测风数据垂直外推的不确定度包括：
3.根据权利要求1或2所述的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法，其特征在于，所述基于所述第一平均风速数据和所述第二平均风速数据计算风切变指数包括：
4.根据权利要求1或2所述的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法，其特征在于，所述基于所述第一高度、所述第二高度、所述轮毂高度计算扩展系数包括：
5.根据权利要求1或2所述的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法，其特征在于，所述基于所述第一高度、第所述二高度、所述轮毂高度、地形崎岖指数、地表粗糙度和所述风切变指数确定风切变不确定度包括：
6.根据权利要求1或2所述的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法，其特征在于，获取所述地形崎岖指数的方法包括：
7.根据权利要求1或2所述的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法，其特征在于，获取所述地表粗糙度的方法包括：
8.一种计算机设备，其特征在于，包括：
9.一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指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法。
10.一种计算机程序产品，其特征在于，包括计算机指令，所述计算机指令用于使计算机执行权利要求1至7中任一项所述的风电场测风数据垂直外推的不确定度计算方法。
