[发明专利]风电场生产运行测风塔选址方法及装置

说明书

本发明实施例提供一种风电场生产运行测风塔选址方法及装置，其中，该方法包括：对风电场场址划分网格，网格的交点为安装测风塔的备选位置；在所有备选位置中选择出满足地形因素、障碍物因素、测风塔的代表性以及尾流因素要求的备选位置，选择出的备选位置组成初选备选位置集合；在初选备选位置集合中选择出一个满足风资源监测选址指数、发电量后评估选址指数以及超短期功率预测选址指数的备选位置，将选择出的一个备选位置确定为安装所述测风塔的位置，风资源监测选址指数表示备选位置满足风资源监测要求的程度；发电量后评估选址指数表示备选位置满足发电量后评估要求的程度；超短期功率预测选址指数表示备选位置满足超短期功率预测要求的程度。

技术领域

本发明涉及新能源技术领域，特别涉及一种风电场生产运行测风塔选址方法及装置。

背景技术

新能源消纳问题是制约新能源发展的重要原因。对已投入运行的风电场进行风资源监测、发电量后评估和超短期功率预测是解决新能源消纳问题的重要手段。测风塔是进行风资源监测、发电量后评估或超短期功率预测的设备，所以可以通过在已建成的风电场中建立后期测风塔帮助解决新能源消纳问题。近年来，已有一些风电场建立了后期测风塔，然而这些后期测风塔所测得的测风数据对风电场风资源状况的代表性普遍较差，不能切实帮助解决新能源消纳问题。

测风塔选址严重影响着其对风电场的代表性，随着对风资源评估工作的日益重视，IEC标准中对测风塔选址方法进行了规定，国内外各机构和学者都已对测风塔选址问题开展了大量的研究工作。

GBT 18709-2002标准中规定测风塔的位置附近应无高大建筑物、树木等障碍物，与单个障碍物距离应大于障碍物高度的3倍，与成排障碍物距离应保持在障碍物最大高度的10倍以上。经过大量实际工程的经验和学者的研究，将标准中对于测风塔选址的规定发展得更为具体。

目前普遍应用的测风塔选址方法主要考虑了地形、障碍物对测风数据的影响与测风塔位置风资源对整个风电场的代表性。

考虑地形对测风塔选址的影响：

(1)当地形平坦时，测风塔应安装在粗糙度变化前后；

(2)当地形复杂时，对于隆升地形，测风塔应建立在山顶或山脚来流方向；对于低凹地形，测风塔应建立在盛行风向的上风向入口处；

(3)由于附近的陡峭地形会影响测风塔低层测量，所以测风塔附近的地形应尽量平坦。

考虑障碍物对测风塔选址的影响：

(1)测风塔应尽量安装在风电场主风向的上风向；

(2)测风塔与每个障碍物应距离障碍物3倍高度以上；

(3)当测风塔处于主风向的下风向时，其与障碍物的距离应为障碍物10倍高度以上；

(4)在树木密集的地方，测风塔至少比树木顶端高10米。

考虑测风塔的代表性：

(1)测风塔与风电机组的海拔差不宜超过100米，最多不超过150米；

(2)在主风向上，风加速因数应可代表风电场的平均水平，湍流强度、水平偏差和入流角应尽可能小。

如今已建立的后期测风塔大多是沿用了设计阶段的前期测风塔，这些测风塔并未考虑已建成的风电场中的因素对测风塔测风准确度的影响。而且，目前的测风塔选址方法尚停留在定性分析上，这意味着在风电场中选取的测风塔位置可能只是比较合适的位置而非全局最优解。因此对测风塔选址工作进行定量分析是十分必要的。

发明内容