使用windographer處理測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)

使用windographer處理測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)總則在處理測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)階段，大家應(yīng)該盡量保持?jǐn)?shù)據(jù)的原始性，在不對(duì)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)進(jìn)行較大改動(dòng)的情況下進(jìn)行處理，并且應(yīng)當(dāng)按照本標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行工作，保證所有工作都能有序進(jìn)行開展。1、原始數(shù)據(jù)讀?。≧WD,NDF，RLD，數(shù)據(jù)密碼破解）（1）D:\NRG\SiteFiles（2）盡量能獲取測(cè)風(fēng)塔安裝報(bào)告（3）錯(cuò)誤信息（位置變化，設(shè)備序列號(hào)變化；設(shè)備斜率和截距變化，通道變化，密碼變化-分段導(dǎo)入）2、原始數(shù)據(jù)整理（風(fēng)速、風(fēng)向、溫度、氣壓）3、數(shù)據(jù)篩選（規(guī)則篩選、相關(guān)性篩選、逐點(diǎn)查看、塔影篩選）4、數(shù)據(jù)插補(bǔ)（塔影插補(bǔ)、自補(bǔ)、互補(bǔ)、完整年）5、數(shù)據(jù)訂正（0.5以上采用扇區(qū)訂正，0.5以下采用比例法）6、數(shù)據(jù)擬合以下以對(duì)廣西興寧區(qū)的數(shù)據(jù)處理為例一、原始數(shù)據(jù)打開及導(dǎo)出1.1NRG軟件雙擊打開后綴為rwd的風(fēng)場(chǎng)文件,自動(dòng)打開軟件，第一次使用時(shí)，會(huì)彈出一個(gè)對(duì)話框：點(diǎn)擊“是”，生成一個(gè)風(fēng)場(chǎng)信息編輯（SiteInformationEditor）的窗口。關(guān)閉這個(gè)窗口，點(diǎn)擊“ReadData”可以查看各通道的十分鐘的平均數(shù)據(jù)和十分鐘曲線。如果這個(gè)測(cè)風(fēng)塔有密碼，則點(diǎn)擊下圖中的Edit，然后出現(xiàn)下圖的頁面，鼠標(biāo)選中EncryptionCode，將四位數(shù)字密碼輸入，然后選擇菜單欄File——SaveSite，即可。如圖，廣西興寧區(qū)1607的密碼為2582。建議：在風(fēng)場(chǎng)信息編輯（SiteInformationEditor）窗口中，SiteDesc欄中輸入風(fēng)場(chǎng)的簡(jiǎn)要描述，可用拼音或英文，如：xingningqu技巧1：在查看風(fēng)速的曲線時(shí)，按住鼠標(biāo)左鍵從上至下選中所有風(fēng)速計(jì)通道，可以同時(shí)查看所有的風(fēng)速曲線，以不同顏色顯示。1.1.1詳細(xì)查看數(shù)據(jù)文件：1)點(diǎn)擊“ReadData”開始查看各通道的十分鐘的平均數(shù)據(jù)和十分鐘曲線，可以選中每個(gè)通道進(jìn)行查看。每通道默認(rèn)為平均值，View>StandardDeviation為標(biāo)準(zhǔn)離差值，Max最大值，Min最小值。View>Volts/Temperature可以查看記錄器的溫度和電壓，這里的溫度是由記錄器的內(nèi)部溫度計(jì)來記錄的。1.1.2數(shù)據(jù)導(dǎo)入與txt文件生成1、將原始數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入數(shù)據(jù)庫，雙擊原始測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，出現(xiàn)如下的對(duì)話框，點(diǎn)擊Database，出現(xiàn)如下對(duì)話框點(diǎn)擊Import.RWDFiles按鈕，找出您存放的數(shù)據(jù)文件，（按ctrl鍵+A左鍵選中全部），點(diǎn)“打開”：點(diǎn)擊，開始導(dǎo)入文件到數(shù)據(jù)庫，完成后，點(diǎn)擊，如果選中的數(shù)據(jù)過多可能出現(xiàn)無法一次性導(dǎo)入的情況，需分批次導(dǎo)入（若數(shù)據(jù)個(gè)數(shù)大于500個(gè)，就需分批次導(dǎo)入）。注：導(dǎo)入完成后，可以進(jìn)行導(dǎo)出文件，生成報(bào)表的工作了。2、導(dǎo)出文件：按，選中您需要的文件的時(shí)間期間，點(diǎn)OK，點(diǎn)保存，生成導(dǎo)出的文件。二、使用windographer處理數(shù)據(jù)2.1數(shù)據(jù)打開與通道信息確認(rèn)用windographer軟件打開測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的txt文件，出現(xiàn)如圖窗口在這里可以檢查各個(gè)通道的名稱、對(duì)應(yīng)的單位等信息，如果有錯(cuò)誤或者未識(shí)別的通道，需要手動(dòng)修改，如圖右側(cè)下拉菜單里可以選擇通道的類型（風(fēng)速、風(fēng)向等）下面幾行可以修改通道的名稱、單位等注意：為了規(guī)范通道名稱，以老版NRG通道名稱為通道名稱標(biāo)準(zhǔn)1.風(fēng)速通道：標(biāo)準(zhǔn)命名為：SpeedxxmA、SpeedxxmASD、SpeedxxmAMax、SpeedxxmAMin（若無A到m截止，如Speedxxm、SpeedxxmSD、SpeedxxmMax、SpeedxxmMin）2.風(fēng)向通道：標(biāo)準(zhǔn)命名為：Directionxxm、DirectionxxmSD、DirectionxxmMax、DirectionxxmMin3.氣壓通道：Pressurexm4.溫度通道：Temperaturexm確認(rèn)它所讀取判斷的各個(gè)通道準(zhǔn)確無誤后,并修改完成通道名稱點(diǎn)擊Ok。然后將其保存為.windog文件到測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)分析文件夾內(nèi)。然后出現(xiàn)如下窗口。這個(gè)頁面有四幅圖,分別是垂直風(fēng)切變廓線、風(fēng)頻玫瑰圖、月平均風(fēng)速、風(fēng)速日分布。通過觀察風(fēng)切變廓線和風(fēng)頻玫瑰，可以對(duì)這個(gè)風(fēng)場(chǎng)的風(fēng)流特性有一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。2.2風(fēng)速數(shù)據(jù)的處理2.2.1規(guī)則篩選點(diǎn)擊最上面一排的Flag按鈕選擇Flagwithrules進(jìn)入如下窗口設(shè)置的規(guī)則中有規(guī)定全風(fēng)速、風(fēng)向通道的，也有基于單/雙通道制定的規(guī)則，我這邊將使用國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置的規(guī)則標(biāo)記方式為lowquality（低質(zhì)量的），針對(duì)全風(fēng)速、風(fēng)向通道的設(shè)置為lnvalid（無效的，比如：風(fēng)速>40等），將疑似冰凍的標(biāo)記為Icing（冰凍）。冰凍標(biāo)記風(fēng)速規(guī)則為：36個(gè)Time中，風(fēng)速數(shù)值<0.5,風(fēng)速SD<0.1，風(fēng)速的變化<0.1（在連續(xù)6個(gè)小時(shí)內(nèi)風(fēng)速數(shù)值均小于0.5，且風(fēng)速SD值<0.1,并且風(fēng)速的變化值小于0.1這樣表示在連續(xù)6個(gè)小時(shí)內(nèi)風(fēng)速小于0.5，且無變化，風(fēng)速計(jì)的最小值為0.5）；冰凍標(biāo)記風(fēng)向規(guī)則為：6個(gè)Time中，風(fēng)向SD<0.1，風(fēng)向的變化<0.1（在連續(xù)1個(gè)小時(shí)內(nèi)風(fēng)向SD值<0.1,并且風(fēng)向的變化值小于0.1，這樣表示在連續(xù)1個(gè)小時(shí)內(nèi)風(fēng)向無變化，可視為冰凍）在確認(rèn)所有規(guī)則都無誤后點(diǎn)擊test→execute，最終點(diǎn)擊右下角的確定，表示認(rèn)同所有的規(guī)則。個(gè)人經(jīng)驗(yàn)：使用規(guī)則篩選主要是為了方便篩選特別明明顯的錯(cuò)誤及冰凍數(shù)據(jù)，而使用國標(biāo)設(shè)定的規(guī)則可以進(jìn)行參考，為后面的“逐點(diǎn)查看”打基礎(chǔ)，可以先做好時(shí)間記錄。規(guī)則篩選完成之后可以將所標(biāo)記的數(shù)據(jù)進(jìn)行刪除：點(diǎn)擊上方Revise選項(xiàng)，DeleteDate，確認(rèn)如下紅色選項(xiàng)，點(diǎn)擊OK，即可進(jìn)行刪除在完成規(guī)則篩選之后建議先將數(shù)據(jù)另存為xxxx-規(guī)則篩選（1607-規(guī)則篩選）。2.2.2相關(guān)性檢驗(yàn)點(diǎn)擊上方Flag選項(xiàng)，選擇FlagByScatterPlot按鈕，進(jìn)入如下頁面相關(guān)性篩選是針對(duì)兩兩風(fēng)速通道進(jìn)行篩選的，所以相關(guān)性篩選需要從高通道逐步進(jìn)行至最下面通道，直至所有通道相關(guān)性篩選完畢，且標(biāo)記階段需保證標(biāo)記類型都相同，這里推薦使用無效的進(jìn)行標(biāo)記。Apply表示同意標(biāo)記，Remove表示刪除標(biāo)記。具體步驟：勾選一個(gè)區(qū)域點(diǎn)擊Apply，建議一個(gè)通道標(biāo)記完之后再標(biāo)記另外一個(gè)通道，然后再選擇其他的兩個(gè)通道進(jìn)行篩選，所有通道篩選完成之后點(diǎn)擊OK。如上圖，這里將問題區(qū)域分成兩部分，分別位于相關(guān)性關(guān)系式的上方和下方，這里是需要針對(duì)不同的風(fēng)速通道進(jìn)行標(biāo)記的。經(jīng)驗(yàn)分享：在上方可以標(biāo)記橫坐標(biāo)通道，一般表示橫坐標(biāo)通道數(shù)據(jù)過小，在下方一般只需標(biāo)記縱坐標(biāo)通道，一般表示縱坐標(biāo)通道數(shù)據(jù)過小。在所有的風(fēng)速通道相關(guān)性篩選結(jié)束之后對(duì)篩選的結(jié)果進(jìn)行刪除，刪除步驟與規(guī)則篩選的步驟保持一致，刪除完成之后即表示相關(guān)性篩選完成，可以另存為XXXX—相關(guān)性篩選（1607—相關(guān)性篩選）并存至相應(yīng)的文件夾。2.2.3逐點(diǎn)查看逐點(diǎn)查看是整個(gè)數(shù)據(jù)處理中最耗費(fèi)時(shí)間的一個(gè)過程，首先需要選擇上方的Flag選項(xiàng)，并點(diǎn)擊FlagManually，進(jìn)入如下頁面經(jīng)驗(yàn)分享：首先應(yīng)當(dāng)全盤去看，主要看風(fēng)速變化的情況是否符合實(shí)際情況，應(yīng)當(dāng)把分辨率調(diào)整至能夠正常觀察變化的情況，如下：關(guān)注的點(diǎn)：是否正常變化，有沒有突變，是否長時(shí)間不變化，然后根據(jù)具體風(fēng)速數(shù)值判斷哪一個(gè)風(fēng)速段出現(xiàn)問題，然后選擇標(biāo)記，如上圖這種就是屬于30m風(fēng)速測(cè)量過大，可以將30m進(jìn)行標(biāo)記，同理，在左側(cè)僅選擇30m通道，同意標(biāo)記為無效數(shù)據(jù)。結(jié)束全風(fēng)速段的查看之后可以將前期國標(biāo)規(guī)則標(biāo)記的時(shí)間段進(jìn)行分析，詳細(xì)查看是否確實(shí)有問題，選擇無效標(biāo)記進(jìn)行標(biāo)記。風(fēng)向數(shù)據(jù)的處理在“FlagManully”,右側(cè)選擇欄里勾上不同高度的風(fēng)向，觀測(cè)不同曲線的相關(guān)行，標(biāo)記出有明顯差異的數(shù)據(jù)段，進(jìn)行修訂。接下來重復(fù)后續(xù)步驟，選擇出有問題的數(shù)據(jù)，進(jìn)行處理。完成所有標(biāo)記之后就可以點(diǎn)擊OK→刪除→另存為XXXX（逐點(diǎn)查看）2.2.4塔影標(biāo)記塔影標(biāo)記主要針對(duì)在同一高度處裝設(shè)兩個(gè)風(fēng)速儀的情況，由于塔影效應(yīng)導(dǎo)致在某一風(fēng)向段產(chǎn)生的某一風(fēng)速儀測(cè)量誤差較大的一個(gè)過程。首先需要選擇上方的Flag選項(xiàng)，并點(diǎn)擊FlagTowerShading選項(xiàng)，進(jìn)入如下頁面：橫坐標(biāo)表示角度，縱坐標(biāo)表示A通道與B通道的比值，一般情況下認(rèn)為比值在0.95—1.05之間即為正常，在此區(qū)間之外視為不正常。在上圖兩個(gè)紅方框內(nèi)選擇角度即可改變標(biāo)記的區(qū)間，前面數(shù)值表示風(fēng)向的中心角度，后面的數(shù)值表示中心角度向外擴(kuò)散的角度。推薦使用1.05和0.95這兩條線先尋找對(duì)應(yīng)的角度，再使用基本數(shù)學(xué)方法計(jì)算出數(shù)值填入。本測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的標(biāo)記角度為185°—215°和263°—275°，所以最終填入的數(shù)值為20030和25912，之后點(diǎn)擊右下角的Excute。經(jīng)驗(yàn)分享：一般塔影只需標(biāo)記一次，特殊情況下一次不能篩選完成，需要兩次篩選，可以在刪除數(shù)據(jù)之后再次進(jìn)行塔影篩選，直至無異常數(shù)據(jù)。標(biāo)記完成之后重復(fù)進(jìn)行：刪除→另存為動(dòng)作。三、數(shù)據(jù)插補(bǔ)3.1自補(bǔ)在完成所有篩選之后，可以進(jìn)行自補(bǔ)操作，自補(bǔ)主要就是軟件根據(jù)該測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)的風(fēng)切變等參數(shù)將刪除的數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)充，點(diǎn)擊上方的Revise，選擇FillGaps，進(jìn)入如下頁面確認(rèn)兩紅框選項(xiàng)之后點(diǎn)擊右下角的FillGaps即可完成自補(bǔ)。3.2互補(bǔ)在數(shù)據(jù)完整率較低的時(shí)候可以采用異塔插補(bǔ)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)插補(bǔ)。插補(bǔ)原則：1.數(shù)據(jù)完整率低于80%；2.保證兩數(shù)據(jù)均進(jìn)行篩選，自補(bǔ)，均處于互補(bǔ)階段或另一個(gè)已經(jīng)處理完成；3.兩數(shù)據(jù)相關(guān)性大于0.8（r2>0.64）；4.兩數(shù)據(jù)存在相同時(shí)間段.特別注意：在互補(bǔ)階段需要提前確定所使用的目標(biāo)風(fēng)速通道（1607有90m兩通道，目標(biāo)風(fēng)速通道為90mA），僅需互補(bǔ)一個(gè)通道即可。首先點(diǎn)擊上方的Compare，選擇MCP，進(jìn)入如下頁面將上圖中紅框選中，進(jìn)入如下頁面：首先根據(jù)相關(guān)性確認(rèn)參考塔的風(fēng)向風(fēng)速通道，計(jì)算時(shí)間差，本次使用兩塔相關(guān)性較好，可以進(jìn)行插補(bǔ)，點(diǎn)擊上方的SD選項(xiàng)，進(jìn)入下頁面，確認(rèn)輸出時(shí)間，點(diǎn)擊CretateFinalDateSet?？梢栽敿?xì)了解插補(bǔ)之后的風(fēng)速風(fēng)向變化情況，點(diǎn)擊右下角輸出，即可完成異塔插補(bǔ)操作，命名為xxxx—互補(bǔ)。（一定不要點(diǎn)擊Overwrite）其實(shí)在計(jì)算過程中單通道數(shù)據(jù)已經(jīng)能夠滿足正常的軟件計(jì)算情況，但在這里為了能夠講解Append操作，可以將插補(bǔ)出來的數(shù)據(jù)替換至原始數(shù)據(jù)之中。點(diǎn)擊上方的File選項(xiàng)，選擇Append選擇互補(bǔ)之后的測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)，進(jìn)入下頁面在紅框內(nèi)選擇對(duì)應(yīng)的風(fēng)速風(fēng)向通道，確認(rèn)替換類型（為了避免誤差，選擇Only選項(xiàng)）。最終即可再次進(jìn)行另存為→命名XXXX互補(bǔ)完整。3.3完整年數(shù)據(jù)完整年其實(shí)與異塔插補(bǔ)類似，主要是針對(duì)測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)不足完整年，旁邊也無其余測(cè)風(fēng)塔插補(bǔ)，就可使用長期數(shù)據(jù)進(jìn)行插補(bǔ)至一個(gè)完整年，具體操作與異塔插補(bǔ)類似，只不過將參考塔換位長期數(shù)據(jù)插補(bǔ)原則：1.測(cè)風(fēng)數(shù)據(jù)不足一個(gè)完整年2.相關(guān)性r2>0.53.最終輸出為一個(gè)完整年數(shù)據(jù)。注意事項(xiàng)：由于Merra數(shù)據(jù)為美國的數(shù)據(jù)，與我們常用的測(cè)風(fēng)塔肯定存在測(cè)風(fēng)時(shí)間偏差，所以必須要進(jìn)行時(shí)間偏差計(jì)算。四、記錄數(shù)據(jù)需要記錄的數(shù)據(jù)和圖片有：平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度，湍流強(qiáng)度，weibull分布參數(shù)（k,a/c值），50年一遇最大風(fēng)速，風(fēng)切變數(shù)據(jù)，空氣密度，風(fēng)向和風(fēng)能玫瑰圖。1)如下圖在主頁面選擇“Tables”標(biāo)簽，左上角選擇“WindSpeedSensorSummary”在出現(xiàn)的表格中記錄個(gè)高度的平均風(fēng)速和風(fēng)功率密度在左上角的下拉菜單中選擇“environmentsummary”,可以查看環(huán)境參數(shù)，記錄下空氣密度的數(shù)值。2)在“Analysis”一欄選擇“TurbulenceAnalysis”一項(xiàng)，這里