【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于风电场，尤其涉及一种风能资源高精度模拟方法及系统。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、现有风能资源模拟方法存在以下不足：
3、流场模拟的精度不足：目前的风能资源模拟技术在考虑不同大气稳定度条件下的流场变化时，存在精度不足的问题，尤其是对于热稳定性、湍流强度和下垫面等因素的建模存在一定的不确定性，限制了对风场行为的准确描述。
4、中尺度因素缺乏考虑：当前的技术在模拟风电场内风流动时，较少考虑宏观大气环流等中尺度因素对风场的影响，这导致在风能资源评估中存在一些未被充分考虑的变量，影响了评估的全面性和准确性。
5、边界条件不够优化：现有技术在定向计算时，多采用特定的输入边界条件，存在对边界条件不够优化的问题，这可能导致模拟结果与实际观测数据之间存在差异。
6、湍流模型选择的局限性：针对测风塔分布密度与风能资源评估精度的关系，当前技术尚未明确相关误差分布规律，这使得在解释模拟结果与实测数据之间的误差时存在一定的困难，限制了对模型性能的深入理解。
7、地形因素影响未充分考虑：现有湍流模型选择依赖经验，可能导致在复杂地形和新颖工程场景中准确性不足。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种风能资源高精度模拟方法及系统，采用宏观大气环流等中尺度气象数据生成风廓线作为边界条件，优化风电场内风流动模型，更真实地反映风场特
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面提供一种风能资源高精度模拟方法，其包括：
4、获取目标区域的地理数据、测风数据和中尺度气象数据；
5、基于地理数据，构建地形模型，并将地形模型划分为若干扇区，利用中尺度气象数据生成风廓线作为各扇区的边界条件；
6、基于中尺度数据和选定测风塔的测风数据，选择多组湍流模型，结合边界条件，进行定向计算，基于定向计算结果，构建选定测风塔与目标测风塔的关系，通过插值得到目标测风塔仿真值，并评估目标测风塔仿真值与测风数据的误差，基于误差选取最优湍流模型；
7、基于测风数据和最优湍流模型对应的定向计算结果，进行综合计算，得到全场风能资源。
8、进一步地，基于中尺度气象数据计算地形模型不同高度上的风速，基于各层高度的风速生成所述风廓线。
9、进一步地，所述边界条件包括入口边界，所述入口边界通过设定入口的风廓和风向来定义。
10、进一步地，所述边界条件包括出口边界，所述出口边界处流场的压力值与外部环境的压力相等。
11、进一步地，所述边界条件包括下垫面边界，所述下垫面边界设置为关于地表粗糙度的边界条件。
12、进一步地，所述定向计算结果包括流场和压力场分布、风速、风向、水平偏差、入流角、湍流强度和风加速因数。
13、进一步地，所述综合计算包括等效风数据计算、湍流强度校正、韦布尔拟合、尾流计算、空气密度与功率曲线校正。
14、本专利技术的第二个方面提供一种风能资源高精度模拟系统，其包括：
15、数据获取模块，其被配置为：获取目标区域的地理数据、测风数据和中尺度气象数据；
16、边界条件设置模块，其被配置为：基于地理数据，构建地形模型，并将地形模型划分为若干扇区，利用中尺度气象数据生成风廓线作为各扇区的边界条件；
17、模型选取模块，其被配置为：基于中尺度数据和选定测风塔的测风数据，选择多组湍流模型，结合边界条件，进行定向计算，基于定向计算结果，构建选定测风塔与目标测风塔的关系，通过插值得到目标测风塔仿真值，并评估目标测风塔仿真值与测风数据的误差，基于误差选取最优湍流模型；
18、综合计算模块，其被配置为：基于测风数据和最优湍流模型对应的定向计算结果，进行综合计算，得到全场风能资源。
19、本专利技术的第三个方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如上述所述的一种风能资源高精度模拟方法中的步骤。
20、本专利技术的第四个方面提供一种计算机设备，包括计算机可读存储介质、处理器及存储在计算机可读存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述程序时实现如上述所述的一种风能资源高精度模拟方法中的步骤。
21、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
22、本专利技术采用宏观大气环流等中尺度气象数据生成风廓线作为边界条件，优化风电场内风流动模型，全面考虑这些因素对风场的影响，更真实地反映风场特性，提高风能资源模拟准确性。
23、本专利技术初步选择多组湍流模型，并根据中尺度数据和测风数据进行计算，对比不同湍流模型的误差率，并选择误差最小的一组结果作为最终仿真结果，筛选了更适合目标风场的湍流模型，在后续计算中沿用该湍流模型及参数，最终提高了风资源仿真准确性，为风资源评估提供更精确的仿真结果。
24、本专利技术通过采用均方根误差、平均绝对误等指标对仿真结果进行评估，对仿真结果与实际观测数据的全面一致性评估，提高了湍流模型的选择优化程度，从而确保湍流模型的适用性。
25、本专利技术通过优化流场计算算法，特别是在考虑不同大气稳定度条件下的模拟，提升对热稳定性、湍流强度和下垫面等因素的建模准确性，实现了更高精度的流场模拟。
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1.一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，基于中尺度气象数据计算地形模型不同高度上的风速，基于各层高度的风速生成所述风廓线。
3.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，所述边界条件包括入口边界，所述入口边界通过设定入口的风廓和风向来定义。
4.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，所述边界条件包括出口边界，所述出口边界处流场的压力值与外部环境的压力相等。
5.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，所述边界条件包括下垫面边界，所述下垫面边界设置为关于地表粗糙度的边界条件。
6.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，所述定向计算结果包括流场和压力场分布、风速、风向、水平偏差、入流角、湍流强度和风加速因数。
7.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，所述综合计算包括等效风数据计算、湍流强度校正、韦布尔拟合、尾流计算、空气密度与功率曲线校正。>
8.一种风能资源高精度模拟系统，其特征在于，包括：
9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种风能资源高精度模拟方法中的步骤。
10.一种计算机设备，包括计算机可读存储介质、处理器及存储在计算机可读存储介质上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1-7中任一项所述的一种风能资源高精度模拟方法中的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，包括：
2.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，基于中尺度气象数据计算地形模型不同高度上的风速，基于各层高度的风速生成所述风廓线。
3.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，所述边界条件包括入口边界，所述入口边界通过设定入口的风廓和风向来定义。
4.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，所述边界条件包括出口边界，所述出口边界处流场的压力值与外部环境的压力相等。
5.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在于，所述边界条件包括下垫面边界，所述下垫面边界设置为关于地表粗糙度的边界条件。
6.如权利要求1所述的一种风能资源高精度模拟方法，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱迪，孙锐，刘立彦，尹林林，杨芳，寇德玉，刘元兵，李晓沛，王雨竹，王潇晨，
申请(专利权)人：山东电力工程咨询院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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