[发明专利]一种基于有效风速的风能评估方法

权利要求书

1.一种基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：

步骤1：数据采集

采集风电场的具体数据如下：一定时间段内，分别同时通过风速风向仪均匀采集若干个风电场迎风方向的即时风速v、通过温度传感器均匀采集若干个风电场的空气热力学温度T、通过湿度传感器均匀采集若干个风电场的空气湿度?、通过压力传感器均匀采集若干个风电场的湿空气压力P，通过干湿球温度计均匀采集若干湿空气的干球温度t_(d)；

步骤2：数据处理之查表获得饱和水蒸气分压力P_(sat)

利用干湿球温度计测量得到的干球温度t_(d)并通过查表求得对应于干球温度t_(d)的风电场饱和水蒸气压力P_（sat）；

步骤3：数据处理之空气密度                                                计算

根据温度传感器、湿度传感器及压力传感器分别采集的T、?、P数据及步骤2中查表获得的饱和水蒸气压力P_(sat),利用上述数据并通过空气密度计算公式：=(P/287T)×(1–0.3796? P_(sat)/P)计算若干相应的空气密度；

步骤4：针对风电场的空气密度历史数据，选定一取值恒定空气密度作为参考量；

步骤5：数据处理之最小时间间隔内的若干有效风速及平均风功率密度计算

根据步骤3中若干得到的空气密度，利用流体的物理学定律及动能定理并通过有效风速计算公式：计算若干个最小时间间隔的针对空气密度变化的有效风速，并通过所得的若干对应时刻的有效风速及平均风功率密度公式：计算若干最小时间间隔内对应时刻的所有风功率，式中，、分别为采集风电场内即时风速v的初始时刻和终止时刻；

步骤6：数据处理之最小时间间隔内的有效风速向任一较大时间间隔内的有效风速的转换

将步骤5中计算得到的若干个最小时间间隔内的有效风速作为计算任一较大时间间隔内的不同有效风速，并通过有效风速转化公式：

计算大时间间隔内的有效风速，式中，为自然数，第层有效风速序列为：，每个数据点占据的时间长度为；第层有效风速序列为：，每个数据点占据的时间长度为；

步骤7：数据处理之任一较大时间间隔内的风能评估

根据步骤3、步骤4及步骤5中计算得出最小时间间隔的有效风速、最小时间间隔内各有效风速对应的平均风功率密度、较大时间间隔的有效风速，并通过

及联合计算得出任一较大时间间隔内的基于有效风速的风能，式中为自然数。

2.根据权利要求1所述的基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：风速风向传感器以小于或者等于1秒时间间隔对即时风速进行采集以便获取瞬时风速。

3.根据权利要求1所述的基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：风速风向仪采集风电场迎风方向的即时风速的采样频率为1秒1次。

4.根据权利要求1所述的基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：采用分层数据的形式进行风速的统计。

5.根据权利要求4所述的基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：采样时间间隔长短作为不同层级分层划分的依据。

6.根据权利要求5所述的基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：至少包括两个层级时间间隔，即至少包括具有最小时间间隔的基础层级与具有大时间间隔的高层级两个层级。

7.根据权利要求1所述的基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：、的数据个数相等并具有一一对应的关系，也即、的数据个数相等并且一一对应。

8.根据权利要求1所述的基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：步骤4中空气密度针对风电场所在地区的空气密度数据通过算数平均的方式计算。

9.一种基于有效风速的风能评估方法，其特征在于：

步骤1：针对风电场的空气密度历史数据，选定一取值恒定空气密度作为参考量；

步骤2：数据采集

采集风电场的具体数据如下：一定时间段内，分别同时通过风速风向仪均匀采集若干个风电场迎风方向的即时风速v、通过温度传感器均匀采集若干个风电场的空气热力学温度T、通过湿度传感器均匀采集若干个风电场的空气湿度?、通过压力传感器均匀采集若干个风电场的湿空气压力P，通过干湿球温度计均匀采集若干湿空气的干球温度t_(d)；

步骤3：数据处理之查表获得饱和水蒸气分压力P_(sat)

利用干湿球温度计测量得到的干球温度t_(d)并通过查表求得对应于干球温度t_(d)的风电场饱和水蒸气压力P_（sat）；

步骤4：数据处理之空气密度计算

根据温度传感器、湿度传感器及压力传感器分别采集的T、?、P数据及步骤2中查表获得的饱和水蒸气压力P_(sat),利用上述数据并通过空气密度计算公式：=(P/287T)×(1–0.3796? P_(sat)/P)计算若干相应的空气密度；

步骤5：数据处理之最小时间间隔内的若干有效风速及平均风功率密度计算

根据步骤4中若干得到的空气密度，利用流体的物理学定律及动能定理并通过有效风速计算公式：计算若干个最小时间间隔的针对空气密度变化的有效风速，并通过所得的若干对应时刻的有效风速及平均风功率密度公式：计算若干最小时间间隔内对应时刻的所有风功率，式中，、分别为采集风电场内即时风速v的初始时刻和终止时刻；

步骤6：数据处理之最小时间间隔内的有效风速向任一较大时间间隔内的有效风速的转换

将步骤5中计算得到的若干个最小时间间隔内的有效风速作为计算任一较大时间间隔内的不同有效风速，并通过有效风速转化公式：

计算大时间间隔内的有效风速，式中，为自然数，第层有效风速序列为：，每个数据点占据的时间长度为；第层有效风速序列为：，每个数据点占据的时间长度为；

步骤7：数据处理之任一较大时间间隔内的风能评估

根据步骤4、步骤5及步骤6中计算得出最小时间间隔的有效风速、最小时间间隔内各有效风速对应的平均风功率密度、较大时间间隔的有效风速，并通过

及联合计算得出任一较大时间间隔内的基于有效风速的风能，式中为自然数。