[发明专利]风电场风资源非定常数值模拟方法和装置

权利要求书

1.一种风电场风资源非定常数值模拟方法，其特征在于，包括：

采用中尺度模式模拟选址区域的历史气象要素场，得到所述选址区域的历史气象要素场的中尺度数值模拟数据；

根据所述选址区域的历史气象要素场的中尺度数值模拟数据，获取所述选址区域在不同气象组合条件下的气候平均风廓线；

基于所述选址区域在不同气象组合条件下的气候平均风廓线作为入口条件进行流场模拟计算，得到与所述不同气象组合条件下对应的CFD计算流场；

采用中尺度模式模拟选址区域的观测同期气象要素场，得到所述选址区域的观测同期气象要素场的中尺度数值模拟数据；

根据所述观测同期气象要素场的中尺度数值模拟数据，获取所述观测同期内每个单位时间的气象组合条件，并基于所述每个单位时间的气象组合条件获取每个单位时间对应的非定常CFD计算流场。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用中尺度模式模拟选址区域的历史气象要素场，得到所述选址区域的历史气象要素场的中尺度数值模拟数据，包括：

获取所述选址区域的历史气象数据和地形图数据；所述历史气象数据包括历史全球大气环流模式数据和历史气象观测数据；

设置所述地形图数据的中尺度模式的水平方向分辨率、垂直方向分辨率和时间分辨率，得到所述选址区域的历史气象要素场的中尺度数值模拟数据；

所述中尺度数值模拟数据包括三维风速和地面要素，所述三维风速包括气压、温度和湿度，所述地面要素包括风速、温度、气压、湿度、感热通量、摩擦速度和粗糙度长度。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同气象组合条件包括大气稳定度和风向组合。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述大气稳定度包括稳定、弱稳定、中性、弱不稳定和不稳定5个等级；所述风向包括N个方向。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述大气稳定度等级为根据莫宁-奥布霍夫长度进行划分。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取所述选址区域在不同气象组合条件下的气候平均风廓线，包括：

将所述中尺度模式的网格点上设置的垂直方向的高度层的风速通过线性插值到所述选址区域的垂直方向一定范围内的预设的高度层中，得到风廓线；

将所述风廓线中属于所述气象组合条件下的所述风廓线进行统计平均，得到所述选址区域的不同气象组合条件下的气候平均风廓线。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：

根据多源观测数据，对所述获取每个单位时间对应的非定常CFD计算流场进行修正，得到选址区域的非定常CFD计算流场，所述多源观测数据包括所述选址区域的测风塔和激光雷达观测数据。

8.一种风电场风资源非定常数值模拟装置，其特征在于，包括：

第一模拟模块，用于采用中尺度模式模拟选址区域的历史气象要素场，得到所述选址区域的历史气象要素场的中尺度数值模拟数据；

风廓线获取模块，用于根据所述选址区域的历史气象要素场的中尺度数值模拟数据，获取所述选址区域在不同气象组合条件下的气候平均风廓线；

计算模块，用于基于所述选址区域在不同气象组合条件下的气候平均风廓线作为入口条件进行流场模拟计算，得到与所述不同气象组合条件下对应的CFD计算流场；

第二模拟模块，用于采用中尺度模式模拟选址区域的观测同期气象要素场，得到所述选址区域的观测同期气象要素场的中尺度数值模拟数据；

非定常流场获取模块，用于根据所述观测同期气象要素场的中尺度数值模拟数据，获取所述观测同期内每个单位时间的气象组合条件，并基于所述每个单位时间的气象组合条件获取每个单位时间对应的非定常CFD计算流场。

9.一种计算机装置，其特征在于，包括：所述计算机装置包括处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机程序时实现如权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。

10.一种可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，包括：所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-8中任一项所述方法的步骤。