一、概述
《風電場風能資源評估方法》(GBT18710-2002)中規(guī)定,對于測風塔缺測數(shù)據(jù)的處理方法是“將備用的或可供參考的傳感器同期記錄數(shù)據(jù),經(jīng)過分析處理,替換已確認為無效的數(shù)據(jù)或填補缺測的數(shù)據(jù)”。
《風電場風能資源測量和評估技術(shù)規(guī)定》(發(fā)改能源[2003]1403號)中規(guī)定,用備用的或經(jīng)相關(guān)分析,相關(guān)系數(shù)(≥80%)的可供參考的傳感器同期記錄數(shù)據(jù),替換已確認為無效的數(shù)據(jù)或填補缺測的數(shù)據(jù)。如果沒有同期記錄的數(shù)據(jù),則應(yīng)向有經(jīng)驗的專家咨詢。
目前,在測風塔沒有備用的或可供參考的傳感器同期記錄數(shù)據(jù)時,并無相關(guān)規(guī)程規(guī)定應(yīng)采取何種插補方法。本文總結(jié)幾種常用的插補方法,并分析其可靠性。
二、插補方法
1、相關(guān)性插補
通過建立本塔或相鄰塔之問不同高度間風速相關(guān)方程,根據(jù)相關(guān)理論,只要這些相關(guān)方程的相關(guān)系數(shù)高于0.8以上,就可以利用這些相關(guān)方程指補延長那些缺測風速的數(shù)據(jù)。如果相關(guān)系數(shù)低于0.8,就不能應(yīng)用相關(guān)方程進行數(shù)據(jù)處理,需采用其他方法進行數(shù)據(jù)處理。
相關(guān)關(guān)系插補方法還有多種處理方式,如相關(guān)關(guān)系構(gòu)建基于主測風塔和參照測風塔同期所有的測風數(shù)據(jù)(除去缺測數(shù)據(jù));相關(guān)關(guān)系構(gòu)建基于不同季節(jié)的測風數(shù)據(jù);相關(guān)關(guān)系構(gòu)建基于不同風向扇區(qū)(一般16個)的測風數(shù)據(jù)。誤差分析結(jié)果表明,基于不同風向扇區(qū)的方法誤差最小。
2、風切變插補
如果有些缺測數(shù)據(jù)因為相關(guān)系數(shù)低于0.8,或者無相鄰測風塔,因此不能用相關(guān)方程進行插補時,可以采用風切變系數(shù)進行缺測數(shù)據(jù)的插補。
風切變指數(shù)的計算方法:
式中:V1、V2為h1、h2兩個高度的風速,α 是風速風切變指數(shù),采用實測切變指數(shù)。
對于風切變系數(shù)的計算,因為測風塔有幾個高度的風速,可以根據(jù)風切變系數(shù)的計算公式計算不同高度間的風切變系數(shù),相鄰高度層采用其相應(yīng)的風切變指數(shù)進行缺測數(shù)據(jù)的插補。
風切變插補方法也有多種處理方式,如采用風速日風切變、風速季節(jié)風切變和風速年風切變等。誤差分析結(jié)果表明,采用風速日風切變的方法誤差最小。
圖1:各月日風切變