CN119401451A 一种基于cfd的风资源评估与发电量预测方法及系统 （中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司）

一种基于CFD的风资源评估与发电量预测方种基于CFD的风资源评估与发电量预测方法及系2建立目标风场的CFD模型，通过所述CFD模型的定向计算获取测风点和获取所述测风点在任意风向下的测风数据，并确定与所述测风根据与所述测风数据风向相邻的两个所述风向扇区内，对应所建立所述测风点和所述结果点的风况映射关系，结合获取的所述2.根据权利要求1所述的基于CFD的风资源通过所述CFD模型的定向计算获取测风点和所有结果点在一组风向扇区内的风况数据，包为所述测风点和各所述结果点分别建立相同风向获取CFD模型的风资源和发电量，通过定向计算分别得到所述测风点和各所述结果点根据所述测风点和各所述结果点的定向计算结果，通过计算获3.根据权利要求2所述的基于CFD的风资从所述测风数据中提取风向角，根据所述测风数据风向角，以及与所述第一风向扇区的风向角，Devnsst1表示与测风数据风向相邻第一风向扇区对应测风点的邻第二风向扇区的风向角，Devnsstz表示与测风数据风向相邻第二风向扇区对应测风点4.根据权利要求3所述的基于CFD的风资源评估与发电量根据与所述测风数据风向相邻两个所述风向扇区的风向角，以35.根据权利要求3所述的基于CFD的风资源从所述测风数据中提取风速，建立所述测风点任意风向时，所述测建立所述测风点任意风向时，所述结果点的风速与定向所述风加速因数的映射关系，联立上述两个关系表达式，建立所述测风点任意风向时所述结速因数，szmast表示与测风数据风向相邻第二风向扇区对应测风点的风加速因数；获取所述测风数据风向对应的测量环境湍流强度，以及所获取所述测风点任意风向时，所述结果点在相邻两个所述风向根据每个所述风向扇区内所述测风点和所述结果点的所述风加4TIcalcrespoint(dir)表示结果点对应的插值计算湍流强度，DELTA_I(dir)Iasr表示测量环表示测风点和结果点对应风加速因数的比值关系。6.根据权利要求5所述的基于CFD的风资源评估从所述测风数据中提取风速和风速标准差，根据所述测风数据的从所述定向计算结果中提取所述测风点的风速分量，计算获取所述测风点任意风向表示与测风数据风向相邻风向扇区i对应测风点的湍动能，表示与测风数据风向相邻风点沿南向北的风速分量，表示与测风数据风向相邻风向扇区i对应测风点自下向上的风根据所述测风点在相邻两所述风向扇区的计算湍流强度，通过5TIcaicmast1表示测风点任意风向时测风点在相邻第一风向扇区的计算湍流强度，根据计算获取的所述测量环境湍流强度和所述插值计算湍流强度，计算所述强度差，式中，DELTA_I(dir)nasr表示测量环境湍流强度和插值计算湍流强度的强度差。7.根据权利要求1_6任意一项所述的基于CF基于数据采集获取所述测风点处的时间序列测风数据，将所述基于文件上传获取TAB格式测风数据，将所述TAB格式测风数据通过等效风数据计算，得到所述测风点在任意风向时所述结果点的TAB格式若所述TAB格式测风数据采用中间值代表风速bin区间时，对所述TAB格式测风数据中的每个风速bin区间增加预设倍数的bin宽，再将处理后的所述TAB格式测风数据进行等效若所述TAB格式测风数据以上限值代表风速bin区间时，将所述TAB格式测风数据进行比较分析所有所述结果点的时间序列等效风数据和TAB格式等效风数据，对目标风场8.根据权利要求7所述的基于CFD的风资源评估括根据不同类型的所述测风数据计算获取所述结果点单塔等效当所述测风数据为TAB格式测风数据，对所述测风数据增加风速区间和风向扇区得到9.根据权利要求8所述的基于CFD的风资源评估括根据所述结果点单塔等效风数据获取所述结果点多塔等效根据所述结果点单塔等效风数据，进行多塔加权综合计算得到所610.一种评估预测的系统，采用权利要求1_9任意一项所述的基于CFD的风资源评估与数据处理模块，用于获取测风点在任意风向下的测风数据，并确定与权重计算模块，用于根据与测风数据风向相邻两个风向扇区的风况数据等效风数据计算模块，用于建立测风点和结果点的风况评估和预测模块，用于分析所有结果点的等效风数据，对目标风场进7[0001]本发明涉及风场仿真技术领域，特别是一种基于CFD的风资源评估与发电量预测[0004]本发明实施例要解决的技术问题在于，提供一种基于CFD的风资源评估与发电量为所述测风点和各所述结果点分别建立相同风向角划分范围的一组所述风向扇获取CFD模型的风资源和发电量，通过定向计算分别得到所述测风点和各所述结8相邻第一风向扇区的风向角，Devnsst1表示与测风数据风向相邻第一风向扇区对应测风向相邻第二风向扇区的风向角，Devnsstz表示与测风数据风向相邻第二风向扇区对应测风数据风向相邻第二风向扇区对应结果点的风向偏转角。9风加速因数，S2mast表示与测风数据风向相邻第二风向扇区对应测风点的风加速因数；获取所述测风数据风向对应的测量环境湍流强度，以及所述测风点任意风向时，所述测风点对应的所述插值计算湍流强度的[0017]式中，TTIcor_respoint(dir)表示测风点任意风向时结果点的等效湍流强度，TIcalcrespoint(dir)表示结果点对应的插值计算湍流强度，DELTA_I(dir)Iasr表示测量环表示测风点和结果点对应风加速因数的比值关系。差计算获取所述测风数据风向对应的测量环境湍流强度，测量环境湍流强度的计算公式[0019]式中，TImes(dir)表示测风数据风向对应所述测风点的测量环境湍流强度，ovn表示测风数据风向对应的所述测风点风速标准差，vmast表示测风数据风向对应的[0020]式中，Tlcaicmasti表示测风点任意风向时测风点在相邻风向扇区i的计算湍流强测风点沿南向北的风速分量，W;表示与测风数据风向相邻风向扇区i对应测风点自下向上[0021]式中，Tlcaicmasr(dir)表示测风点在相邻两个风向扇区的插值计算湍流强度，TIcaicmast1表示测风点任意风向时测风点在相邻第一风向扇区的计算湍流强度，[0022]式中，DELTA_I(dir)nasr表示测量环境湍流强度和插值计算湍流强度的强度若所述TAB格式测风数据采用中间值代表风速bin区间时，对所述TAB格式测风数据中的每个风速bin区间增加预设倍数的bin宽，再将处理后的所述TAB格式测风数据进行若所述TAB格式测风数据以上限值代表风速bin区间时，将所述TAB格式测风数据比较分析所有所述结果点的时间序列等效风数据和TAB格式等效风数据，对目标当所述测风数据为TAB格式测风数据，对所述测风数据增加风速区间和风向扇区[0028]本发明还公开一种评估预测的系统，采用上述的基于CFD的风资源评估与发电量[0029]与现有技术相比，本发明实施例提供的基于CFD的风资源评估与发电量预测方法通过目标风场的CFD模型定向计算提供了计算域内包括测风点和所有结果点的分图1为本发明实施例提供的基于CFD的风资源评估与发电量预测方法的步骤示意图2为本发明实施例提供的任意风向下结果点与相邻风向扇区对应测风点定向结图3为本发明实施例提供的根据时间序列数据和TAB格式数据进行单测风塔和多立目标风场的CFD模型，利用目标风场的CFD模型定向计算，以提供计算域内包括测风点和所有结果点的分析对象在一组风向扇区内的风况数据，即测风点位定向结果和结果点位定[0034]进一步地，通过定向计算获取测风点和所有结果点在一组风向扇区内的风况数获取CFD模型的风资源和发电量，通过定向计算分别得到测风点和各结果点在一相邻第一风向扇区的风向角，Devnsst1表示与测风数据风向相邻第一风向扇区对应测风向相邻第二风向扇区的风向角，Devnsstz表示与测风数据风向相邻第二风向扇区对应测根据与测风数据风向相邻两个风向扇区的风向角，以及对应结果点的风向偏转风数据风向相邻第二风向扇区对应结果点的风向偏转角。[0047]联立上述两个关系表达式，建立测风点任意风向时结果风加速因数，S2mast表示与测风数据风向相邻第二风向扇区对应测风点的风加速因数；[0050]式中，TTIcor_respoint(dir)表示测风点任意风向时结果点的等效湍流强度，TIcalcrespoint(dir)表示结果点对应的插值计算湍流强度，DELTA_I(dir)Iasr表示测量环表示测风点和结果点对应风加速因数的比值关系。[0051]进一步地，计算测量环境湍流强度与测风点对应的插值TImes(dir)表示测风数据风向对应测风点的测量环境湍流强度，ovn表[0053]式中，Tlcaicmasti表示测风点任意风向时测风点在相邻风向扇区i的计算湍流强邻风向扇区i对应测风点沿西向东的风速分量，表示与测风数据风向相邻风向扇区i对应测风点沿南向北的风速分量，W;表示与测风数据风向相邻风向扇区i对应测风点自下向上[0054]式中，Tlcaicmasr(dir)表示测风点在相邻两个风向扇区的插值计算湍流强度，TIcaicmast1表示测风点任意风向时测风点在相邻第一风向扇区的计算湍流强度，[0055]式中，DELTA_I(dir)nasr表示测量环境湍流强度和插值计算湍流强度的强度基于文件上传获取TAB格式测风数据，将TAB格式测风数据通过等效风数据计算，得到测风点在任意风向时结果点的TAB格式若TAB格式测风数据采用中间值代表风速bin区间时，对TAB格式测风数据中的每个风速bin区间增加预设倍数的bin宽，再将处理后的TAB格式测风数据进行等效风数据计若TAB格式测风数据以上限值代表风速bin区间时，将TAB格式测风数据进行等效比较分析所有结果点的时间序列等效风数据和TAB格式等效风数据，对目标风场[0061]时间序列测风数据以带有时间戳的测风塔、雷达测风数据和中尺度数据等为代[0063]TAB格式测风数据又分为两种，一种来自时间序列数据转化，另一种来自文件上（1）如果TAB格式数据来自WindoWindographer等软件报告的风速是每个bin中间值的估计，而实际的平均风速或能量密度MeteodynWT等软件报告的风速是每个bin的上限值，所以直接使用bin中间值已经足够准工具，主要用于导入、分析和可视化由气象塔、苏达或激光雷达测量的风资源数据。MeteodynWT是一款主要用于复杂地形风力资源评估的软件，其核心是一组专门用于研究通过1张频率分布表+1张湍流强度表+1张湍流强度相对标准偏差表来进行展示增加的风速[0071]进一步地，还包括根据结果点单塔等效风数据获取多塔结果点等效风数据的方根据结果点单塔等效风数据，进行多塔加权综合计算得到多塔结果点等效风数格式细分等效风数据，将结果点TAB格式细分等效风数据经过多塔加权综合计算得到结果[0076]本发明实施例基于CFD的风资源评估与发电量预测方法，包括单测风塔和多测风塔的基于时间序列数据的等效风数据和基于TAB格式数据的等效风数据。等效风数据计算[0077]基于上述的风资源评估与发电量预测方法，本发明还公开了一种评估预测的系处理器执行所述计算机程序时实现上述风资源评估与发电量预测方或