[发明专利]一种基于CFD的测风雷达校正方法和装置、电子设备及储存介质

说明书

本发明具体涉及一种基于CFD的测风雷达校正方法，应用于后台服务器，包括：获取由雷达测得其扫射面的面心处的测量风速；根据风场位于当前目标测风时间序列下的流场数据构建流体模型；基于流体模型，获取流场的相对关系，并根据流场的相对关系，计算每个扫射点的雷达径向风速；基于流场的相对关系和雷达径向风速，计算所述扫射面的面心处的环境风速；计算环境风速和测量风速之间的差值，以获取雷达测风误差；将测量风速减去所述雷达测风误差，以获取修正后的修正雷达风速。本发明利用流体模型获取复杂地形的雷达扫射锥体的流场数据，依据雷达测风原理修正测量风速，提升复杂地形雷达测风的准确性。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种基于CFD的测风雷达校正方法和装置、电子设备及储存介质。

背景技术

获取风电场准确的风资源情况对风电开发诸多方面具有重要意义，包括前期选址，风资源评估，风流模拟，微观选址、功率曲线验证以及风电场优化等。

目前，地面风速和风向的观测是最常见和最基本的气象要素观测。针对复杂地形的风场探测，有两种遥感技术得到了广泛应用，分别是激光雷达（Lidar Light DetectionAnd Ranging）和声雷达（Sodar Sound Detection And Ranging）。这两种遥感技术均基于多普勒效应来探测大气边界层（ABL Atmospheric Boundery Layer）中空气的运动情况，进而反演得到风速和风向。两者的不同点在于，激光雷达是探测大气中气溶胶粒子的反射信号，而声雷达则是探测由于声波在遇到大气中微小的温度变化时会被反射而产生的反射信号。

在过去十年里，激光雷达和声雷达遥感方法已经越来越多地应用于风能领域研究项目，同时也支持着风电场的商业发展（包括陆上风电以及海上风电）。这些方法能够有效的对潜在开发区域进行精细的风场探测，同时也是唯一的能够完整探测现代大型风力发电机风轮扫掠面风速、风切变信息的方法。

然而，虽然近年来的国外研究显示，在平坦地形，激光雷达和声雷达的测风精度和最好的风杯观测精度相当，但是在复杂地形下，雷达的观测误差量级可达10%。其主要原因在于，两种遥感技术均需要假定在雷达光束或声波扫射锥体内的气流是水平均匀流动的，但是受山脉的影响，在复杂地形下的近地表气流会有明显抬升或下沉。。

基于此，如何修正激光雷达或声雷达在复杂地形中使用而产生的雷达测风误差，是本领域技术人员函待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于CFD的测风雷达校正方法和装置、电子设备及储存介质，旨在修正现有技术中复杂地形的雷达测风误差，利用流体模型获取复杂地形的雷达扫射锥体的流场数据，依据雷达测风原理修正测量风速。

其具体方案如下：

一种基于CFD的测风雷达校正方法，应用于后台服务器，包括：

获取由雷达测得其扫射面的面心处的测量风速；

根据风场位于当前目标测风时间序列下的流场数据构建流体模型；

基于流体模型，获取流场的相对关系，并根据流场的相对关系，计算每个扫射点的雷达径向风速；

基于流场的相对关系和雷达径向风速，计算所述扫射面的面心处的环境风速；

计算环境风速和测量风速之间的差值，以获取雷达测风误差；

将所述测量风速减去所述雷达测风误差，以获取修正后的修正雷达风速。

进一步，所述计算每个扫射点的雷达径向风速，包括：

利用流体模型的三维风速分别计算雷达径向风速。

进一步，所述根据风场位于当前目标测风时间序列下的流场数据构建流体模型，包括：

根据采用数值流体仿真技术获取的风场位于当前目标测风时间序列下的流场数据构建流体模型。