【技术实现步骤摘要】
阻风区识别方法和设备
本专利技术涉及风电领域，更具体地讲，涉及一种阻风区识别方法和设备。
技术介绍
阻风区风险识别技术是对选定风场内风况受高拔海地点阻塞影响的区域进行识别的技术。目前阻风区风险识别主要依靠CFD方法，即，通过根据地形与测风塔观测数据使用CFD方法对整场风况进行计算，进而获得风参在场区内的分布情况，然后根据获得的风参来综合判断选定点是否在阻风区中。然而，运用CFD方法来进行阻风区风险识别存在着诸多的问题。具体地讲，现有技术方案的输入信息包括地形数据、测风塔观测结果等，并且通常在微观选址阶段开展阻风区风险识别工作，但是无法为测风方案设计提供参考，目前，对阻风区测风塔的代表性判断缺乏标准和方法。此外，CFD方法的计算结果会受到边界条件、空气参数、物理模型等的影响，因此CFD方法对于在气象环境下高拔海地形对空气的阻滞作用的评估准度不高，并且对阻风区范围与风速的判断均存在一定偏差。另外，CFD方法通过求解N-S方程来获得流场计算结果，存在计算速度慢且占用计算资源多的问题。因此，提出一种基于地形的阻风区快...
【技术保护点】
1.一种基于地形的阻风区识别方法，其特征在于，包括：/n根据输入的指定点以及指定风向从地形数据提取经过所述指定点和所述指定风向的预定长度的二维剖面地形；/n针对所述二维剖面地形上的预定范围内的每一个点，通过将所述每一个点与所述指定点的海拔值之间的差值的预定倍数，与所述指定点到所述每一个点之间的水平距离进行比较，来确定所述指定点是否位于所述每一个点的阻风区内。/n
【技术特征摘要】
1.一种基于地形的阻风区识别方法，其特征在于，包括：
根据输入的指定点以及指定风向从地形数据提取经过所述指定点和所述指定风向的预定长度的二维剖面地形；
针对所述二维剖面地形上的预定范围内的每一个点，通过将所述每一个点与所述指定点的海拔值之间的差值的预定倍数，与所述指定点到所述每一个点之间的水平距离进行比较，来确定所述指定点是否位于所述每一个点的阻风区内。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
遍历所述地形数据中的所有格点以确定是否存在海拔值为非浮点型的格点；
如果存在海拔值为非浮点型的格点，则通过利用该格点周围的预定数量格点的海拔值进行反距离插值运算来将该格点的海拔值计算为浮点型。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，提取经过所述指定点和所述指定风向的二维剖面地形的步骤包括：
按照预定步长确定以所述指定点为起始点的在所述指定风向上的多个点；
计算所述多个点中的每个点的海拔值进而获得所述二维剖面地形。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述指定点是否位于所述每一个点的阻风区内的步骤包括：
通过对所述二维剖面地形进行分析来搜索所述二维剖面地形上的所述多个点中的最高点和最低点；
将所述多个点中距所述指定点的距离小于或等于预定阈值的所有点确定为所述预定范围内的点，其中，所述预定阈值是所述最高点和所述最低点的海拔值之间的差值与所述预定倍数的乘积。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，计算所述多个点中的每个点的海拔值进而获得所述二维剖面地形的步骤包括：
从所述地形数据获得与所述每个点最近的预定数量格点的海拔值；
通过使用所述预定数量格点的海拔值进行反距离插值运算来计算所述每个点的海拔值。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，按照预定步长确定以所述指定点为起始点的在所述指定风向上的多个点的步骤包括：
根据以下等式分别计算所述指定点的与所述地形数据的高程数组相关的行号LS和列号CS：Ls＝(Ys-Yo)/Q，Cs＝(Xs-Xo)/Q，其中，XS和YS分别为所述指定点的X坐标和Y坐标，Xo和Yo分别为所述地形数据的原点的X坐标和Y坐标，Q为所述地形数据中的格网单元的格距；
根据以下等式分别计算所述多个点中的第i个点的与所述高程数组相关的行号Li和列号Ci：Li＝Ls+P×i×cos(θ+π)，Ci＝Cs+P×i×sin(θ+π)，其中，θ表示所述指定风向，P表示所述预定步长，i为整数。
7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，从所述地形数据获得与所述每个点最近的预定数量格点的海拔值的步骤包括：
对第i个点的行号Li和列号Ci分别向上和向下取整以确定与第i个点最近的四个格点在所述高程数组中的行号和列号；
根据所述四个格点在所述高程数组中的行号和列号从所述高程数组中分别获得所述四个格点的海拔值，其中，所述四个格点是所述预定数量格点。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，确定所述指定点是否位于所述每一个点的阻风区内的步骤包括：
如果所述差值的预定倍数大于或等于所述指定点到所述多个点中的一个点的水平距离，则确定所述指定点位于该点的阻风区内；
如果所述差值的预定倍数小于所述指定点到所述多个点中的一个点的水平距离，则确定所述指定点位于该点的阻风区外。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，还包括：
在所述多个点中的对所述指定点具有阻风影响的所有点之中，确定具有最高海拔值的山脊点的X坐标和Y坐标；
通过基于输入的预定高度的风图谱数据利用反距离插值运算来确定所述山脊点的风速；
计算所述指定点与所述具有最高海拔值的山脊点之间的平均坡度；
以所述山脊点为参考点计算所述二维剖面地形上的所述多个点的倒置地形海拔值；
根据所述指定点的海拔值及其倒置地形海拔值、所述山脊点的风速、所述平均坡度来确定在所述指定点的所述预定高度处的风速。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，计算所述指定点与所述具有最高海拔值的山脊点之间的平均坡度的步骤包括：
计算所述地形数据的每一个格点在X方向的坡度和在Y方向的坡度以获得坡度矩阵；
根据所述坡度矩阵确定所述多个点中的位于所述指定点与所述山脊点之间的各个点在所述指定风向上的坡度；
将所述各个点在所述指定风向上的坡度的平均值确定为所述指定点与所述山脊点之间的平均坡度。
11.一种基于地形的阻风区识别设备，其特征在于，包括：
提取单元，被配置为根据输入的指定点以及指定风向从地形数据提取经过所述指定点和所述指定风向的二维剖面地形；
阻风区识别单元，被配置为：针对所述二维剖面地形上的预定范围内的每一个点，通过将所述每一个点与所述指定点的海拔值之间的差值的预定倍数，与所述指定点到所述每一个点之间的水平距离进行比较，来确定所述指定点是否位于所述每一个点的阻风区内。
12.如权利要求11所述的设备，其特征在于，还包括：
数据处理单元，被配置为：遍历所述地形数据中的所有格点以确定是否存在海拔值为非浮点型的格点；如果存在海拔值为非浮点型的格点，则通过利用该格点周围的预定数量格点的海拔值进行反距离插值运算来将该格点的海拔值计算为浮点型。
13.如权利要求11所述的设备，其特征在于，提取单元被配置为通过以下操作提取经过所述指定点和所述指定风向的二维剖面地形：
按照预定步长确定以所述指定点为起始点的在所述指定风向上的多个点；
计算所述多个点中的每个点的海拔值进而获得所述二维剖面地形。
14.如权利要求13所...
【专利技术属性】
技术研发人员：李小兵，苏文华，许小龙，
申请(专利权)人：北京金风科创风电设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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