[发明专利]一种用于风电场风资源评估的地形地貌文件获取方法

说明书

技术领域

本发明涉及风电场微观选址复核技术领域，具体涉及一种风电场微观选址复核时用于风电场风资源评估的地形地貌文件获取方法。

背景技术

风电场微观选址复核是为确保拟安装的风力发电机组安全，对已形成的微观选址方案，在已获得拟建风电场项目的资料基础上，采用行业认可的风资源评估、风力发电机组微观选址的方法和软件，对方案进行复验，复核风力发电机组适用性的过程，并提出合理建议。根据IEC61400 标准 ，要判断风电机组在拟安装点位能否安全运行，首先要计算该点位处的风资源状况，以便和风电机组设计和认证时设定的标准风况相比较，以判断拟安装风电机组是否安全。

地表粗糙度是边界气象学中反映地表下垫面形态的一个重要指标，是研究风电场垂直分布廓线的重要参数，地表粗糙度条件对风电场的模拟和研究具有重要意义。在近地面层，风速受到地面摩擦的影响较大。地表面的粗糙度等级越高，对风的减速效果越明显。地面粗糙度会影响到风资源的分布，是影响风电场风况和湍流强度的一个重要因素。受地形因素，坡度、地形起伏度、坡向等复杂地形下的风速、风向的变化更为复杂 这对风资源评估的精确性和安全性都提出了挑战。

Meteodyn WT软件（以下简称WT软件）是由法国Meteodyn公司（美迪公司）研究开发的基于CFD技术的风资源评估软件。WT软件是专门为求解大气边界层问题而开发的CFD软件，可以提高复杂地形风能资源评估的准确性。WT软件可以根据地形、粗糙度以及设定的热稳定度自动生成网格与边界条件，在关注区域以及关注点自动进行网格加密，得到风电场区三维空间内任一点的风流及风资源情况（平均风速、湍流、极风、入流角、发电量、能量密度等等）。因此准确获取风场地面地形和粗糙度情况对微观选址复核有重要意义。传统地形文件处理时通常仅仅考虑风电场风电机组覆盖范围，并未考虑风电场外围扩充范围地形信息；传统地貌文件获取方法主要有两种。其一是通过风电场大比例尺数字化地形图而来；另一种方法是利用Google Earth影像截屏、四点定位方法获取地表粗糙度。但是，传统地形文件获取方法忽略了风电场周边地形信息，影响了CFD软件建模精度；通过风电场大比例尺数字化地形图方法而获取的地表粗糙度结果精确，但是成本高，效率低，无法普及使用。另一种利用Google Earth影像截屏、四点定位方法获取的地表粗糙度，影像精度不够，细节信息丢失，无法准确定位地表地貌的位置和类别，精度较低。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术的上述技术问题，提供一种能够完成高可靠性的风电场地形地貌文件获取，风资源评估效率及精度高，成本低、效率高的用于风电场风资源评估的地形地貌文件获取方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种用于风电场风资源评估的地形地貌文件获取方法，其实施步骤如下：

1）收集待评估风电场及其指定扩展区域的测绘地形图；

2）判断所述测绘地形图能否满足风资源评估软件的风资源计算要求，如果能满足计算要求，则将风电场及其指定扩展区域作为完整计算区域，根据所述测绘地形图生成完整计算区域的地形文件；如果不能满足计算要求，则利用预设的SRTM数据库对所述测绘地形图进行外扩，将风电场及其指定扩展区域及外扩区域作为完整计算区域，生成外扩区域的补充地形图，将所述测绘地形图、补充地形图合并生成完整计算区域的地形文件；

3）利用预设的全球遥感图像库获取所述完整计算区域的遥感图像，根据所述遥感图像获取完整计算区域的地貌文件；

4）将所述完整计算区域的地形文件、地貌文件在空间位置上完全匹配，然后进行完全叠加得到完整计算区域的地形地貌文件；

所述步骤3）的详细步骤如下：

3.1）根据所述完整计算区域建立粗糙度勾绘边界文件；

3.2）判断所述粗糙度勾绘边界文件所使用的地理坐标系和预设的全球遥感图像库所使用的地理坐标系是否一致，如果不一致，则将所述粗糙度勾绘边界文件所使用的地理坐标系投影转换为预设的全球遥感图像库所使用的地理坐标系，所述转换为预设的全球遥感图像库所使用的地理坐标系具体是利用ESRI公司开发的ArcGIS Desktop桌面组件ArcMap 和ArcToolbox采用高斯投影法实现地图投影功能，将粗糙度勾绘边界文件所使用的北京54或西安80投影坐标系投影转换为Google Earth上的全球遥感图像库所使用的WGS 1984地理坐标系；然后跳转执行步骤3.3）；如果一致，则直接跳转执行步骤3.3）；