[发明专利]背风区识别方法和设备

说明书

提供了一种背风区识别方法和设备。基于地形的背风区识别方法可包括：根据输入的指定点以及指定风向从地形数据提取经过所述指定点和所述指定风向的反方向的二维剖面地形；通过对所述二维剖面地形进行分析来搜索所述二维剖面地形上的多个点中的最高点和最低点；基于所述最高点的海拔值、所述最低点的海拔值、以及所述指定点与所述最高点之间的水平距离计算与所述指定点相应的抛物线高度；根据所述指定点的海拔值与所述抛物线高度之间的比较结果来确定所述指定点是否位于所述最高点的背风区内。

技术领域

本发明涉及风电领域，更具体地讲，涉及一种背风区识别方法和设备。

背景技术

背风区风险识别技术是根据我国各区域背风区的机组运行的不同表现而总结出的一套与当地大气热力稳定度、平均风速、地形坡度、背风地形相对高度、地形尾流影响范围等相关的背风风险区经验识别技术。目前背风区风险识别主要依靠CFD方法，即，通过根据地形与测风塔观测数据使用CFD方法对整场风况进行计算，进而获得风参在场区内的分布情况，然后根据获得的风参来综合判断选定点是否在背风区中。

然而，运用CFD方法来进行背风区风险识别存在着诸多的问题。具体地讲，CFD方法需要输入地形数据、地表粗糙度数据、当地热力稳定度数据、测风数据，但是测风数据必须满足代表性要求。然而，目前对背风区域测风塔的代表性判断缺乏标准和方法。此外，在运用CFD方法进行资源评估时，由于计算区域大小的选定无指导原则和标准，因此可能会遗漏背风地形，造成对部分机位电量的高估，进而形成机组的低效资产。再者，在运用CFD方法时，由于计算区域大进而可能造成难收敛问题，这会导致CFD方法无法计算大地形背风的影响。另外，CFD方法的计算结果会受到边界条件、空气参数、物理模型等的影响，因此在气流分离严重的区域会导致计算准度降低，即对背风区范围的判别可能偏小，也可能偏大，进而极大的依赖工程人员的技术经验。此外，CFD方法通过求解N-S方程获得流场计算结果，计算速度慢，占用计算资源多。

因此，提出一种基于地形的背风区快速自动风险识别方法和设备，具有重大的现实意义。

发明内容

为了至少解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种基于地形的背风区识别方法和设备以及一种山脊背风区识别方法和设备。

本发明的一方面在于提供基于地形的背风区识别方法，所述方法可包括：根据输入的指定点以及指定风向从地形数据提取经过所述指定点和所述指定风向的反方向的预定长度的二维剖面地形；通过对所述二维剖面地形进行分析来搜索所述二维剖面地形上的多个点中的最高点和最低点；基于所述最高点的海拔值、所述最低点的海拔值、以及所述指定点与所述最高点之间的水平距离计算与所述指定点相应的抛物线高度；根据所述指定点的海拔值与所述抛物线高度之间的比较结果来确定所述指定点是否位于所述最高点的背风区内。

所述最低点可以是所述多个点中的以所述最高点为中心的预定范围内的最低点。

所述方法还可包括：遍历所述地形数据中的所有格点以确定是否存在海拔值为非浮点型的格点；如果存在海拔值为非浮点型的格点，则通过利用该格点周围的预定数量格点的海拔值进行反距离插值运算来将该格点的海拔值计算为浮点型。

提取经过所述指定点和所述指定风向的反方向的二维剖面地形的步骤可包括：按照预定步长确定以所述指定点为起始点的在所述指定风向的反方向上的所述多个点；计算所述多个点中的每个点的海拔值进而获得所述二维剖面地形。

计算所述多个点中的每个点的海拔值进而获得所述二维剖面地形的步骤可包括：从所述地形数据获得与所述每个点最近的预定数量格点的海拔值；通过使用所述预定数量格点的海拔值进行反距离插值运算来计算所述每个点的海拔值。