[发明专利]一种测风塔设立方案的定量分析方法

说明书

本发明公开的是风力发电技术领域的一种测风塔设立方案的定量分析方法，包括以下步骤，首先通过在已建风电场内根据风能资源状况、测风数据时段以及与机位的位置关系，选择具有分析意义的测风塔，然后根据测风塔的位置将风电场按主风向和垂直主风向分成多个断面，然后对不同断面上的测风塔实测数据与风电机组的发电数据进行对比分析，最后确定出在类似地形条件下测风塔的代表性，并以此作为参考标准对其它类似风电场所提供参照。本发明的有益效果是：能很好的解决风电场工程投产后的风资源后评估问题，也可作为相邻相似地形区域内的拟开发风电场提供测风塔代表性的分析依据，提供设立测风塔位置的参照，具有很好的实用性和应用前景。

技术领域

本发明涉及风力发电技术领域，尤其涉及一种测风塔设立方案的定量分析方法。

背景技术

目前风电项目风能资源评估普遍采用的做法是：在场址区域设立测风塔，以测风塔数据及地形信息为基础，通过风能资源评估软件(WT、wasp等)推算整个风电场区域的风能资源分布。为保证风能资源评估的精度，应在风电场场址范围内设立多个测风塔，不同测风塔代表不同的区域，所有测风塔应能覆盖整个风电场的范围。

风电场测风方案的布置均是凭借设计者经验确立测风塔位置，并初步确立测风塔覆盖范围，进而确定测风塔的数量，场址内的测风塔布置方案没有系统性的指导方法和原则。而测风塔数据作为基础数据，测风塔的代表性将直接影响整个风电场风能资源评估的精度。尤其对于地形复杂的区域，凭经验判读评估测风塔的代表性在设计中暴露出了很多问题。

为分析已有测风塔的覆盖范围，在部分风电场设计工作中的做法是：整理已有测风塔的实测风速，利用加权平均算法计算风电场内任一位置的风速，并将加权计算得到的风速与已有测风塔实测风速进行相关性分析，若相关性达到某一阈值，则认为该待计算测风塔可以覆盖该区域。该方法缺点是仅以测风塔之间数据为基础，不能如实反映风电机组建设完成后的风能资源状况。此外，用测风塔之间的加权平均值计算待计算测风塔数据，不具有数据独立性。

发明内容

为克服现有风力资源分析及测风塔设立过程无相关定量标准，无法准确评估测风塔代表性等不足，本发明所要解决的技术问题是：提供一种能定量分析风电场场址内测风塔的代表性并由此确定测风塔布置方案的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种测风塔设立方案的定量分析方法，包括以下步骤：

A、根据待建风电场附近的地貌环境相关资料，收集与其地形相似的已建风电场的数据资料；

B、从已建风电场收集的测风塔中选取分析用测风塔，根据风能资源状况、测风数据时段以及与机位的位置关系进行选取；

C、以选定的分析用测风塔的位置为中心，在风电场范围内的主风向和垂直主风向位置分别按照距离的不同设置多个断面，同时兼顾地形，选取每个断面上的多个风电机组构成评估用风电机组群；

D、选取与测风塔位于同一轴线上的各断面上风电机组，将该部分风电机组的机舱测风仪记录的有功功率与测风塔同期实测风速的三次方进行相关性分析，得到距测风塔不同距离处风电机组数据与测风塔数据相关性，并确定在此类地形条件下测风塔在主风向上的代表距离；

E、在待建风电场范围内，以步骤D分析得到的测风塔代表距离作为距离间隔，在主风向上设置多个断面，同时根据地形在垂直主风向上设立多个断面，将测风塔交错设立在不同的垂直和水平断面上，由此完成测风塔的布置。

进一步的是，在步骤A中收集已建风电场的数据资料时，主要包括已建风电场测风塔测风数据；已建风电场各风电机组机舱测风仪测风数据；已建风电场各风电机组有功功率。

进一步的是，在步骤B中选取分析用测风塔时，风能资源状况主要参考主风向的湍流强度和入流角，两个参数要尽可能小。