測風數(shù)據(jù)處理

1、測風數(shù)據(jù)處理測風數(shù)據(jù)處理包括對測風數(shù)據(jù)的驗證及計算處理。（一）數(shù)據(jù)驗證在驗證處理測風數(shù)據(jù)時，必須先進行審定，主要從數(shù)據(jù)的代表性、準確性和完整性著手，因為它直接關系到現(xiàn)場風能資源的大小。對提取的測風數(shù)據(jù)進行檢查，判斷其完整性、連貫性和合理性，挑選出不合理的、可疑的數(shù)據(jù)以及漏測的數(shù)據(jù)，對其進行適當?shù)男扪a處理，從而整理出較實際合理的完整數(shù)據(jù)以供進一步分析處理。完整性及連貫性檢查， 包括檢查測風數(shù)據(jù)的數(shù)量是否等于測風時間內預期的數(shù)據(jù)數(shù)量；時間順序是否符合預期的開始結束時間，時間是否連續(xù)。合理性檢查，包括測風數(shù)據(jù)范圍檢驗， 即各測量參數(shù)是否超出實際極限；測風數(shù)據(jù)相關性檢驗！即同一測量參數(shù)在不同高度的值差

2、是否合理；測風數(shù)據(jù)的趨勢檢驗，即各測量參數(shù)的變化趨勢是否合理等，見表2-32-3表 2-52-5。2-3各2捌&的合理囂即鼠量:參數(shù)臺埋意圖黑*1密數(shù)芻fl蔻田風速0-V6jriisiX向灣波強度12-4各涮量奢敷的排美牲測量參數(shù)相關性5由n S由n島度風違差值2 DmsHTTI10m高度風速差值2L59合理董比皓勢平均風逮的心變化V6. Oms平均度的】b變化 5nC甲均氣住的3h交化注r*2-4 ff2-5中敷借IkM點而變化，實阿沖尚視H體情反可造鳥成宣或縮小莓用1.1.數(shù)據(jù)代表性首先了解現(xiàn)場測點的位置?，F(xiàn)場是簡單的平坦地形、 還是丘陵或者是復雜的地形，而測點在這幾種地形下所處的

3、位置。在一個場地測風儀安裝在最高、最低或者峽谷口等不具有代表性。因為將來安裝風力發(fā)電機組是幾十臺或幾百臺，面積較大，測風點應是在平均地形狀況下測得的風速， 否則就偏大或偏小。 因為建造在經(jīng)濟上可行的風電場， 必須有最 低限度的風能資源要求，可能在山頂上達到了最低限度的風能資源要求， 在谷地達不到要求。若在預選風電場有多點測風數(shù)據(jù)，可以進行對比分析，進行多點平均。在平均時刪除最低風速地形的值。而且以后安裝風力發(fā)電機組時，這些地形也不予以考慮。此外，在測風點附近有無建筑物和樹木，如有，測風點是否在建筑物和樹木高度的1010 倍距離之外，這也是衡量測風點是否具有代表性的一個要素。2.2.數(shù)據(jù)準確性數(shù)

4、據(jù)序列既然是一種觀測結果的時間序列，必然受到風速本身變化和觀測儀器、觀測方法以及觀測人員諸因素變化的影響。對于風電場測風的數(shù)據(jù)不能只從數(shù)據(jù)上分析其準確性要從現(xiàn)場測風點作實地考察，如風速感應器是否水平，如某一風電場在40m40m 高處的風杯支臂向西傾斜 4545。影響風速的記錄，某咨詢公司作可行性研究報告時，在風洞中進行 測試，其結果如下：正陸V,m +0, 9V,右fri V.-0,016+0. 982V,（相當S.N X（25）前傾V, = Q24十凱（相當W魄k傾v fO48+r可知:當炊sW財L風速偏小L濕H乂如某一域電場測風值風杯盆叱重在風涓進掙測試,風速2m時-還不能起動。根累噓洞測

5、試兩臺風速仗結果；GD1+Ot965V,（2-6）；一i.四十D.沱3V式中現(xiàn)場測虬的試速（m??；【4洞4速s）由此可見現(xiàn)場測風的數(shù)據(jù)非常不準確，在0m/s0m/s 時，實際上已有 1.59m/s1.59m/s 的風速，在 10m/10m/s s 時，已有 10.82m/s10.82m/s 的風速。無疑現(xiàn)場風速測量的準確性差。風向的準確性關系到確定主導風向， 但有的現(xiàn)場測風站僅用羅盤，把北標記對準地磁方向的 牝”，沒有進行地磁偏角方向找正。 還有的風向指北桿各點不一致， 在測量塔裝多層風向標， 上下指北桿有5 5 -10-10。的差異，這些都影響風向玫瑰圖的精度。3.3.數(shù)據(jù)完整性由于傳感器、

6、 數(shù)據(jù)處理器和記錄器的失靈或者電池更換不及時等都能引起數(shù)據(jù) 遺漏，使現(xiàn)場觀測的風速值產(chǎn)生不連續(xù)，形成資料不完整，實際上一年的資料中間斷斷續(xù)續(xù)加起來僅 7 7、8 8 個月的數(shù)據(jù)，這樣的資料無法用WAsPWAsP 軟件進行計算，也缺乏其代表性。數(shù)據(jù)完整率應是采集時間的95%95%以上，最差也不能低于 90%90%。有效數(shù)據(jù)完整率計算：有效敬據(jù)秘率/用敷目 f 普已，槌炒散嘰娜應測數(shù)目是測量期間總小時數(shù)，缺測數(shù)目為沒有記錄到小時的數(shù)目，無效數(shù)據(jù)數(shù)目為確認是不合理的小時數(shù)目。風電場要求至少有一年的完整數(shù)據(jù)（最好是一個自然年從1 1 月 1 1 日到 1212 月 3131 日），因為一年是建立風況季

7、節(jié)性特性資料的最短期限，這樣也有利于與氣象站資料進行對比分析，若用前一年的下半年和后一年的上半年作為一年，往往很難判斷是大風年還是小風年。一般來說，數(shù)據(jù)驗證工作應在測風數(shù)據(jù)提取后立即進行。檢驗后列出所有可疑的數(shù)據(jù)和漏測的數(shù)據(jù)及其發(fā)生時間。 對可疑數(shù)據(jù)進行再判斷， 從中挑選出符合實際的有效數(shù)據(jù)放回原數(shù)據(jù) 中；無效數(shù)據(jù)則采用前后相鄰數(shù)據(jù)取平均、參考其他類似測風設備同期數(shù)據(jù)、或者憑經(jīng)驗進行替代而變?yōu)橛行?shù)據(jù)，對無法平均或無法替代的則視為無效數(shù)據(jù)；誤測和漏測數(shù)據(jù)除按可疑數(shù)據(jù)進行處理外，應及時通知測風人員盡快采取措施予以糾正。最終整理出一組連續(xù)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)完整率（即除去漏測數(shù)據(jù)數(shù)量和無效數(shù)據(jù)數(shù)量后的實際

8、數(shù)據(jù)數(shù)量占應測量數(shù)據(jù)的比 例）應達到 90%90%以上。最后，將所有經(jīng)驗證后的數(shù)據(jù)匯總，得到至少連續(xù)一年的一套完整的數(shù)據(jù)。（二）缺測數(shù)據(jù)訂正缺測數(shù)據(jù)可參照如下方法進行訂正。1.1.按不同風向求相關需要借助鄰近氣象站或者現(xiàn)場多點觀測的其他點數(shù)據(jù)進行比較。這種方法建立在同一大氣環(huán)流形勢、相鄰的觀測數(shù)據(jù)變化是有聯(lián)系的！其振動幅度大致是一致的。于是，兩點間風的變化是相關的。從理論上講在同一天氣系統(tǒng)下，相鄰兩點風向一致！所以尋求各風向下的風速相關是合理的。其方法是建一直角坐標系，橫坐標為基準站（氣象站）風速！縱坐標為風電場場測站的風速。按風電場測點在某一象限內（如NWNW 風）的風速值，找出參考站對應時

9、刻的風速值點圖，求出相關性，最好能建立回歸方程式，對于其他象限重復上述過程，可獲得1616 個風向測點的相關性，然后按各方向對缺測的數(shù)據(jù)進行訂正。2.2.按不同風速求相關性風速相關性一般來說，小風即3m/s3m/s 以下時，相關性較差，因為小風 時受局地影響很大，如甲地風速在 1m/s1m/s 時，相鄰乙地可能是 2m/s2m/s , ,絕對不能得出甲地比 乙地風速小 50%50%的結論。同時小風時風向也不穩(wěn)。只有當風速較大，相關性才較好。3.3. 長年數(shù)據(jù)訂正在風電場測風，雖有1 1、2 2 年的資料，想取得歷年之間及各季之間的風力變化資料，顯然是作不到的。所以必須根據(jù)相鄰氣象站或水文站、海

10、洋站的長年代（3030 年以上）資料進行訂正。從長年代來看，由于風電場測風時的年份所測的風速可能是正常年，也可能是大風年或者是小風年的風速，若不作修正，有產(chǎn)生風能估計偏大或偏小的可能， 但也不能簡單地將氣象站的 3030 年資料拿來進行對比。因為氣象要素隨時間的變化不僅含有氣候的變化的影響，而且 還含有站址的搬遷!站址周圍建筑物和樹木的成長等變化的影響，所以往往氣象站的風速有 隨著年代推移逐年偏小的趨勢，故不能看到氣象站的風速序列中與風電場測風的年份比50-50-8080 年代小就認為是小風年。應該分析氣象站資料！，！，最近一些年來周圍環(huán)境的變化，再確定相應風電場那一年屬于是什么年（大風、小風

11、或正常年），然后以每年與氣象站風速的差值推算出風電場長年代資料。即反映風電場長期平均水平的代表性資料。（三）數(shù)據(jù)計算處理將驗證后的數(shù)據(jù)與附近氣象臺、站獲取的長期統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行相關比較并對其進行修正，從而得出能反映風電場長期風況的代表性數(shù)據(jù)；將修正后的數(shù)據(jù)通過分析計算如應用WAsPWAsP 程序，變成評估風電場風能資源所需要的標準參數(shù)指標如：月平均風速、年平均風速、風速和風能頻率分布（每個單位風速間隔內風速和風能出現(xiàn)的頻率），風功率密度，風向頻率（在 各風向扇區(qū)內風向出現(xiàn)的頻率）等，計算風功率密度和有效風速小時數(shù)。繪制出風速頻率曲線、風向玫瑰圖、風能玫瑰圖，年、月、日風速變化曲線。（四）測風數(shù)據(jù)用于風能資源的評估對計算處理后的各