本发明专利技术实施例提供风速不确定度的计算方法及其装置及计算机可读存储介质。该方法包括：获取风电场内多个测风塔的数据；建立风电场的流体模型；基于流体模型，利用多个测风塔的数据来互推出多个测风塔的互推风速；基于多个测风塔的互推风速及其数据计算得到多个互推风速误差；计算多个测风塔两两之间的塔间距离；确定互推风速误差与塔间距离之间的幂次律关系；根据互推风速误差与塔间距离对该幂次律关系进行拟合；计算测风塔与风机所在机位点之间的塔机距离；将计算得到的多个塔机距离分别代入拟合的幂次律关系中，来估算各机位点处的外推机位风速误差；及基于所有机位点处的外推机位风速误差来确定流体模型引起的风速不确定度。定度。定度。
【技术实现步骤摘要】
风速不确定度的计算方法及其装置及计算机可读存储介质
[0001]本专利技术实施例涉及风力发电
，尤其涉及一种风速不确定度的计算方法及其装置及计算机可读存储介质。
技术介绍
[0002]随着煤炭、石油等能源的逐渐枯竭，人类越来越重视可再生能源的利用。风能作为一种清洁的可再生能源越来越受到世界各国的重视。伴随着风电技术的不断发展，风机在电力系统中的应用日益增加。风机是将风能转化为电能的大型设备，通常会在风能资源丰富的地区建立风电场。风电场里设置多台风机。
[0003]风电场建成前的风资源评估不确定度量化分析是风电场微观选址过程中的重要环节。该环节将通过实际测量、气候变化、仿真建模等多个维度来综合评估微观选址计算得到的年均风速及发电量的不确定度。年均风速不确定度的计算结果直接影响到风机设计等级校核，安全系数设定等；风速不确定度相关的年均发电量评估参数也是指导风电场投资策略及风险评估的重要指标。
[0004]目前，风电场流体仿真建模引起的风速不确定度是不确定度量化的难点之一。其受到多重因素影响，如建模方法的合理性、实测风速在场区内的代表性及场区地形复杂程度等。这些因素引起的不确定性均缺乏有效及合理的量化分析方法，进而导致流体仿真建模不确定度计算缺乏指导方法，存在较多经验性处理。
技术实现思路
[0005]本专利技术实施例的目的在于提供一种风速不确定度的计算方法及其装置及计算机可读存储介质，能够量化计算流体仿真建模引起的平均风速评估不确定度。
[0006]本专利技术实施例的一个方面提供一种风速不确定度的计算方法。所述方法包括：获取目标风电场内多个测风塔在同期测风时间段内的风速数据；对所述目标风电场进行流体建模以得到所述目标风电场的流体模型；基于所述流体模型，利用多个所述测风塔的风速数据来互推出多个所述测风塔的互推风速；基于多个所述测风塔的互推风速与多个所述测风塔的风速数据计算得到多个测风塔互推风速误差；计算多个所述测风塔两两之间的距离以得到多个塔间距离；确定所述测风塔互推风速误差与所述塔间距离之间的幂次律关系；根据计算得到的多个所述测风塔互推风速误差与多个所述塔间距离对所述测风塔互推风速误差与所述塔间距离之间的幂次律关系进行拟合；计算多个所述测风塔分别与所述目标风电场中所有风机所在机位点之间的距离以得到多个塔机距离；将计算得到的多个所述塔机距离分别代入拟合的所述幂次律关系中，来估算风速外推至各机位点处产生的外推机位风速误差；以及基于所有机位点处的所述外推机位风速误差来确定所述流体模型引起的风速不确定度。
[0007]进一步地，多个所述测风塔的数量大于或等于3个。
[0008]进一步地，在多个所述测风塔的数量小于3个时，则采用中尺度气象数据来提取虚
拟测风塔的风速数据来作为所述测风塔的风速数据的补充数据源。
[0009]进一步地，基于所述流体模型，利用多个所述测风塔的风速数据来互推出多个所述测风塔的互推风速包括：针对多个所述测风塔中的每一个位置的测风塔，基于所述流体模型，确定出该位置的测风塔与该位置以外的其他位置的测风塔之间的相互风速关系；及利用该位置的测风塔的风速数据并基于该位置的测风塔与其他位置的测风塔之间的相互风速关系来分别推算得到其他位置的测风塔的互推风速。
[0010]进一步地，基于多个所述测风塔的互推风速与多个所述测风塔的风速数据计算得到多个测风塔互推风速误差包括：将多个所述测风塔的互推风速分别与多个所述测风塔的对应风速数据进行相减，以得到互推产生的多个风速误差时间序列；及计算互推产生的所有风速误差时间序列在所述同期测风时间段内的均方根，以得到测风塔风速误差均方根，其中，所述测风塔互推风速误差为所述测风塔风速误差均方根。
[0011]进一步地，确定所述测风塔互推风速误差与所述塔间距离之间的幂次律关系包括：基于泰勒展开原理确定所述测风塔风速误差均方根与所述塔间距离之间的幂次律关系。
[0012]进一步地，根据计算得到的多个所述测风塔互推风速误差与多个所述塔间距离对所述测风塔互推风速误差与所述塔间距离之间的函数关系进行拟合包括：根据计算得到的多个所述测风塔风速误差均方根与多个所述塔间距离采用拟合方法确定所述测风塔风速误差均方根与所述塔间距离之间的幂次律关系中的斜率和幂指数。
[0013]进一步地，所述外推机位风速误差为机位风速误差均方根，基于所有机位点处的所述外推机位风速误差来确定所述流体模型引起的风速不确定度包括：对于任一机位点，根据所有所述测风塔外推得到的所述机位风速误差均方根来得到所述机位点的风速不确定度；及基于所有机位点的风速不确定度来确定所述目标风电场中所述流体模型引起的风速不确定度。
[0014]进一步地，根据所有所述测风塔外推得到的所述机位风速误差均方根来得到所述机位点的风速不确定度包括：将所有所述测风塔外推得到的所述机位风速误差均方根进行加权平均或者平均，以得到所述机位点的风速不确定度。
[0015]进一步地，基于所有机位点的风速不确定度来确定所述目标风电场中所述流体模型引起的风速不确定度包括：基于所有机位点的风速不确定度的均值或均方根来作为所有目标风电场中所述流体模型引起的风速不确定度。
[0016]本专利技术实施例的另一个方面还提供一种风速不确定度的计算装置。所述装置包括一个或多个处理器，用于实现如上所述的风速不确定度的计算方法。
[0017]本专利技术实施例的又一个方面还提供一种计算机可读存储介质。所述计算机可读存储介质上存储有程序，所述程序被处理器执行时，实现如上所述的风速不确定度的计算方法。
[0018]本专利技术一个或多个实施例的风速不确定度的计算方法及其装置及计算机可读存储介质针对目标风电场内存在多个具有同期数据测风塔的风电场，基于流体动力学仿真建模及多塔互推的技术，量化计算流体仿真建模引起的平均风速评估不确定度，为风资源评估不确定度分析提供指导。
附图说明
[0019]图1为本专利技术一个实施例的风速不确定度的计算方法的流程图；
[0020]图2为本专利技术一个实施例的测风塔原始的风速数据及其他两个测风塔对其互推风速时间序列的示意图；
[0021]图3为本专利技术一个实施例的其他两个测风塔对一个测风塔互推产生的风速误差时间序列的示意图；
[0022]图4为本专利技术一个实施例的风速不确定度的计算装置的示意性框图。
具体实施方式
[0023]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本专利技术相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本专利技术的一些方面相一致的装置的例子。
[0024]在本专利技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本专利技术。除非另作定义，本专利技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术说明书以及权利要求书中使用的“第本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种风速不确定度的计算方法，其特征在于：其包括：获取目标风电场内多个测风塔在同期测风时间段内的风速数据；对所述目标风电场进行流体建模以得到所述目标风电场的流体模型；基于所述流体模型，利用多个所述测风塔的风速数据来互推出多个所述测风塔的互推风速；基于多个所述测风塔的互推风速与多个所述测风塔的风速数据计算得到多个测风塔互推风速误差；计算多个所述测风塔两两之间的距离以得到多个塔间距离；确定所述测风塔互推风速误差与所述塔间距离之间的幂次律关系；根据计算得到的多个所述测风塔互推风速误差与多个所述塔间距离对所述测风塔互推风速误差与所述塔间距离之间的幂次律关系进行拟合；计算多个所述测风塔分别与所述目标风电场中所有风机所在机位点之间的距离以得到多个塔机距离；将计算得到的多个所述塔机距离分别代入拟合的所述幂次律关系中，来估算风速外推至各机位点处产生的外推机位风速误差；以及基于所有机位点处的所述外推机位风速误差来确定所述流体模型引起的风速不确定度。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：多个所述测风塔的数量大于或等于3个。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：在多个所述测风塔的数量小于3个时，则采用中尺度气象数据来提取虚拟测风塔的风速数据来作为所述测风塔的风速数据的补充数据源。4.如权利要求1所述的方法，其特征在于：基于所述流体模型，利用多个所述测风塔的风速数据来互推出多个所述测风塔的互推风速包括：针对多个所述测风塔中的每一个位置的测风塔，基于所述流体模型，确定出该位置的测风塔与该位置以外的其他位置的测风塔之间的相互风速关系；及利用该位置的测风塔的风速数据并基于该位置的测风塔与其他位置的测风塔之间的相互风速关系来分别推算得到其他位置的测风塔的互推风速。5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：基于多个所述测风塔的互推风速与多个所述测风塔的风速数据计算得到多个测风塔互推风速误差包括：将多个所述测风塔的互推风速分别与多个所述测风塔的对应风速数据进行相减，以得到互推产生的多个风速误差时间序列；及计算互推产生的所有风速误差时间序列在所述同期测...
【专利技术属性】
技术研发人员：张无央，蒋勇，许梦莹，徐昀，
申请(专利权)人：上海电气风电集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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