[发明专利]一种基于大气稳定度风向标准差法的风速外推方法

权利要求书

1.一种基于大气稳定度风向标准差法的风速外推方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)获取测风塔区域实际测量的测风塔数据集，测风塔数据集包括数据类型分别为时间、风速、风向和风向标准差；

对测风塔数据集按照筛选要求进行筛选，获得筛选后数据集；其中，筛选要求是剔除小于风机切入风速的低风速数据及大于风机切出风速的高风速数据；

2)根据筛选后数据集，计算测风塔处的地面粗糙度；

3)应用地面粗糙度值对筛选后数据集中的风向标准差进行粗糙度修正，得到修正后风向标准差；

4)根据修正后风向标准差，采用风向标准差法进行该测风塔区域的大气稳定度的分类；

5)计算每种大气稳定度下的平均风切变指数；

6)应用幂定律方法，对每种大气稳定度下的风速进行高层风速的外推，计算得到每种大气稳定度下的轮毂高度处的风速，并汇总得到轮毂高度处的风速集；

所述步骤1)中的获取测风塔区域实际测量的测风塔数据集，具体为，

获取测风塔区域实际测量的两个高度层的测风塔数据集Q₁、Q₂，分别记为，Q₁＝{T₁,S₁,D₁,D_SD1}、Q₂＝{T₂,S₂,D₂,D_SD2}；

其中，Q₁为h₁高度层的测风数据集，Q₂为h₂高度层的测风数据集，h₁＜h₂；T₁,S₁,D₁,D_SD1分别为h₁高度层的时间、风速、风向和风向标准差；T₂,S₂,D₂,D_SD2分别为h₂高度层的时间、风速、风向和风向标准差；

所述步骤1)中的对测风塔数据集按照筛选要求进行筛选，获得筛选后数据集，具体为，

a)按照筛选要求，从h₁高度层的测风数据集Q₁的风速数据S₁中筛选获得索引集IND₁；

b)按照筛选要求，从h₂高度层的测风数据集Q₂的风速数据S₂中筛选获得索引集IND₂；

c)将索引集IND₁和索引集IND₂进行合并，得到筛选后风速索引总集IND，记为，IND＝IND₁+IND₂；

d)按照筛选要求，从h₁高度层的测风数据集Q₁中筛选获得h₁高度层筛选后数据集W₁，从h₂高度层的测风数据集Q₂中筛选获得h₂高度层筛选后数据集W₂，即，

其中，WT₁,WS₁,WD₁,WD_SD1分别为筛选后的h₁高度层的时间、风速、风向和风向标准差；WT₂,WS₂,WD₂,WD_SD2分别为筛选后的h₂高度层的时间、风速、风向和风向标准差；Q₁[IND]为h₁高度层的测风数据集经过筛选后的数据集，T₁[IND],S₁[IND],D₁[IND],D_SD1[IND]分别为h₁高度层的时间、风速、风向和风向标准差经过筛选后的数据集，Q₂[IND]为h₂高度层的测风数据集经过筛选后的数据集，T₂[IND],S₂[IND],D₂[IND],D_SD2[IND]分别为h₂高度层的时间、风速、风向和风向标准差经过筛选后的数据集。