(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210660000.9 (22)申请日 2022.06.13 (71)申请人 中船航海科技有限责任公司 地址 200136 上海市浦东 新区金桥路5 35号 (72)发明人 石文静　白晓勇　李磊　杜志啸　 彭银银　王清哲　贾作　陈宇升　 龚勋　董惠隆　付佳　 (74)专利代理 机构 上海智力专利商标事务所 (普通合伙) 31105 专利代理师 孙金金　周涛 (51)Int.Cl. G06F 30/20(2020.01) G01P 5/00(2006.01) G01P 13/02(2006.01) G06F 113/06(2020.01) (54)发明名称 一种基于风频分布订 正的虚拟测风方法 (57)摘要 本发明公开了一种基于风频分布订正的虚 拟测风方法， 包括以下步骤： 步骤一、 收集距离虚 拟测风塔最近的实设测风塔， 获得实测数据； 步 骤二、 提取步骤一中实际测风塔m高度层的风速 风向数据， 进行代表年订正， 利用风速风向数据， 构建实设测风塔m高度层的风频数据文件； 步骤 三、 提取虚拟测风塔和实设测风塔m高度层的风 频数据文件； 步骤四、 构建同比例风频趋势订正 算法模型； 步骤五、 利用建立的同比例风频趋势 订正算法模型， 对提取的虚拟测风塔的m高度层 各风速段和各风向的风频趋势进行订正。 本发明 通过构建风频等比例订正算法模 型， 对高分辨率 数值模拟风场进行风电场级别的误差订正， 克服 了基于数值模拟的虚拟测风方法准确度不够的 不足。 权利要求书2页 说明书8页 附图3页 CN 115455640 A 2022.12.09 CN 115455640 A 1.一种基于风频分布订 正的虚拟测风方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： 步骤一、 收集距离虚拟测风塔最近的实设测风塔， 获得实设测风塔的实测数据； 步骤二、 提取步骤一中实际测风塔m高度层的风速风向数据， 并进行代表年订正， 利用 代表年订正的风速风向数据， 构建实设测风塔m高度层的风频 数据文件； 步骤三、 读取和解析已有的高分辨率精细化格点数据文件， 通过插值计算， 提取虚拟测 风塔和实设测风塔m高度层的风频 数据文件； 步骤四、 基于提取的实设测风塔m高度层的风频数据文件和实测的实设测风塔m高度层 的风频数据文件， 构建同比例风频趋势订 正算法模型； 步骤五、 利用建立的同比例风频趋势订正算法模型， 对提取的虚拟测风塔的m高度层各 风速段和各风向的风频趋势进行订 正， 得到订 正后的虚拟测风塔m高度层的风频 数据文件。 2.如权利要求1所述的一种基于风频分布订正的虚拟测风方法， 其特征在于， 所述步骤 一中， 实设测风塔与虚拟测风塔的地形相 似， 海拔落差不超过300m； 平坦地形中， 虚拟测风 塔与实设测风塔的距离不超过30公里， 复杂山地中， 虚拟测风塔与实设测风塔的距离不超 过5公里。 3.如权利要求1所述的一种基于风频分布订正的虚拟测风方法， 其特征在于， 所述步骤 二中， 对收集到的实设测风塔的实测数据进行质控、 加工、 处理， 即通过筛查对测风塔观测 数据进行质控处 理， 去除其冰冻的数据、 故障数据、 缺失数据及无效数据。 4.如权利要求1所述的一种基于风频分布订正的虚拟测风方法， 其特征在于， 所述步骤 二中， 若不存在m高度层的数据， 则利用临近层的风速数据通过风切变指数插值计算得到m 高度层的风速数据， 风向数据用临近层替代。 5.如权利要求1所述的一种基于风频分布订正的虚拟测风方法， 其特征在于， 所述步骤 二中， 风速风向数据的代 表年WS代 表 年订正过程如下： S2.1、 通过计算实设测风塔观测时间段内m高度层风速数据的平均值， 得到实设测风塔 m高度层的参 考年实测风速WS实测； S2.2、 获取实设测风塔站点附近对应高度层m的近30年的风速风向数据库中逐月平均 再分析数据， 计算 实设风塔对应观测时间段内的平均风速， 得到测风塔 m高度层的同期风速 WS同期； S2.3、 根据实设测风塔观测时间段的起止月份， 选取相应月份作为近30年的起止时间 点， 计算近 30年逐月平均风速的平均值， 得到测风塔m高度层的中尺度3 0年平均风速WS中尺度； 6.如权利要求1所述的一种基于风频分布订正的虚拟测风方法， 其特征在于， 所述步骤 二中， 实设测风塔m高度层的风频数据文件包括： 各风向风频参数、 各风速段风频参数、 风频 参数标准化的计算和处 理； 各风向风频参数包括： 统计计算测风塔m高度层测风数据16个扇区的风向频率值， 风向 范围0～3 60°， 间隔22.5°； 各风速段风频参数包括： 统计计算测风塔m高度层测风数据50个风速段的风速频率值， 风速范围0～5 0m/s， 间隔1m/s； 风频参数标准化的计算和处理包括： 对16个扇区的风向频率值和50个风速段的风速频权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455640 A 2率值进行标准化处理， 使 得16个扇区的风向频率值总和是100， 每个扇区中50个风速段的风 速频率总和是10 00， 构建实设测风塔m高度层的风频 数据文件。 7.如权利要求1所述的一种基于风频分布订正的虚拟测风方法， 其特征在于， 所述步骤 三中， 根据读取和解析已有的高分辨率精细化格点数据文件中的数据， 采用最近4个网格点 反距离权重系数加权插值 算法， 提取实设测风塔和虚拟测风塔m高度层的风频 数据文件。 8.如权利要求1所述的一种基于风频分布订正的虚拟测风方法， 其特征在于， 所述步骤 四中， 同比例风频趋势订 正算法模型的构建包括以下步骤： S4.1、 提取的实设测风塔m高度层的风频数据文件和实测的实设测风塔m高度层的风频 数据文件中5 0个风速段的风速频率 值， 计算不同风速段的风频比例系数： 其中， 实测的实设测风塔16个扇区的风频foWD(i)， i＝1， 2， ...， 16； 实测的实设测风塔 16个扇区50个 风速段的风 频foWS(i， j)， i＝1， 2， ...， 16、 j＝1， 2， ...， 50。 提取的实设测风塔 16个扇区的风频fgWD(i)， i＝1， 2， ...， 16， 提取的实设测风塔16个扇区50个风速段的风频 fgWS(i， j)， i＝1， 2， ...， 16、 j＝1， 2， . ..， 50； S4.2、 根据提取的实设测风塔m高度层的风频数据文件和实测的实设测风塔m高度层的 风频数据文件中16个扇区的风向频率 值， 计算不同扇区的风频比例系数： 实测的实设测风塔16个扇区 的风频foWD(i)， i＝1， 2， ...， 16； 提取的实设测风塔16个扇 区的风频fgWD(i)， i＝1， 2， ...， 16。 9.如权利要求1所述的一种基于风频分布订正的虚拟测风方法， 其特征在于， 所述步骤 五中， 对提取的虚拟测风塔的m高度层各风速段和各风向的风频趋势进行订 正如下： fcWS(i， j)＝fvWS(i， j)×RWS(j)； fcWD(i)＝fvWD(i)×RWD(i)； 提取的虚拟测风塔16个扇区的风频fvWD(i)， i＝1， 2， …， 16； 提取的虚拟测风塔16个扇 区50个风速段的风频fvWS(i， j)， j＝1， 2， …， 50。 虚拟测风塔订正后的16个扇区的风频fcWD (i)， i＝1， 2， …， 16； 虚拟测风塔订正后的16个扇区50个风速段的风频fcWS(i， j)， i＝1， 2， ...， 16、 j＝1， 2， . ..， 50。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455640 A 3