一种近海风电场风能计算方法与流程

技术特征：

1.一种近海风电场风能计算方法，其特征是，包括以下步骤：

步骤一，利用高风速条件下一年的风速测量数据计算陆地粗糙度，计算公式为：

$\frac{{\mathrm{\σ}}_u}{U_z}=c_{u}d{\ln }^{-1}\left(\frac{z}{z_1}\right)$

其中，z₁为陆地粗糙度，σ_u为一年测量数据中风速的标准偏差，c_u是常数为2.2，d是常数为0.4，z为测风高度，U_z为高度z处风速；高风速是指风速U_z≥6m/s，

步骤二，建立浅水条件下海面粗糙度计算模型为：

$z_0=\frac{0.0214{\mathrm{AC}}_{10}{U}_{10}^2{u}_{10}^2}{g^{1.5}\stackrel{\‾}{T}\sqrt{h\×(1+2kh/sh(2kh\left)\right)\×th\left(kh\right)}}$

其中，z₀为海面粗糙度；A为常数；C₁₀为海面10m高度处的阻力系数，取常数0.0013；U₁₀为10m高度处的风速；u₁₀为深水条件下的10m高度处的风速；g为重力加速度；h为海水深度；k为波浪波数；其中深水指水深大于半个波浪波长，浅水是指水深小于半个波长，

其中波浪波数k的计算公式为：

$k=\frac{2\mathrm{\π}}{L_p}=\frac{2\mathrm{\π}}{T_p\sqrt{gh}}=\frac{1.74\mathrm{\π}}{\stackrel{\‾}{T}\sqrt{gh}}$

L_p为波浪波长，T_p为谱峰周期，为平均周期；

步骤三，利用已知定点海面10m高度处的风速求解此定点处的海面粗糙度：

$z_0=10\exp (-a\·U_{10}^{-0.25})$

其中，K为冯卡门常数，取值为0.35，U10为10m高度处风速；利用海上10m高度一年风速测量数据，带入本步骤公式中，计算出10m高度处的年平均海面粗糙度；

步骤四，由已知点10m高度处的海面粗糙度和水深h，可解得参数A，则海面粗糙度模型简化为仅关于水深h的海面粗糙度函数；

步骤五，由陆地粗糙度和海面粗糙度公式可知风电场中任一高度处的粗糙度，利用WAsP对近海风电场风能计算评估。

2.根据权利要求1所述的一种近海风电场风能计算方法，其特征是，测量数据采用高风速条件下的采集频率为10分钟的1年风速测量数据。