Page 313 - 增刊2023年质量管理交流研讨会论文集(1)(1)

2023 年质量管理经验交流论文汇编

适用于地形简单的平坦地形，在复杂地形风电场风能资源模拟计算中因产生明显偏差而不被
推荐使用；诸如 Meteodyn WT 等软件则可以良好应用于复杂地形等各类风电场。
上述各类软件均可胜任于平坦地形，且在计算时，均必须进行输入文件的准备以及参数
设置两大关键步骤。根据实际应用情况，输入文件主要包括风能资源数据、地形地貌文件，
设置的参数主要为空气密度、网格与步长、热稳定度等。
2.2 偏差产生环节
在上述参数设置环节，通常会产生一定的误差，主要表现在数据处理偏差大、地形地貌
图偏差大、空气密度失真、网格与步长设置不合理、热稳定度模型偏差等。具体偏差情况如
图 1 所示。

图 1 影响风速模拟环节及对应原因图
针对以上 5 个环节的影响因素，工程人员梳理了近 3 年完成的风速模拟项目，按照控制
变量的原则，调查各项目中影响风速模拟结果的主要因素的出现频次：当某项因素使该项目
中风速模拟结果产生的偏差值处于[0，0.02)时，该因素不计频次，当某项因素使该项目中
风速模拟结果产生的偏差值处于[0.02，0.04)时，该因素计 1 次，当某项因素使该项目中风
速模拟结果产生的偏差值处于[0.04，0.06)时，该因素计 2 次，依此类推。最终形成导致偏
差的关键因素排列表，如表 1 所示。
表 1 主要因素排列表
序号 初步调查的主要因素 频数 频数累计 累计比例
1 数据处理偏差大 10 10 7.09%
2 地形地貌图偏差大 115 125 88.65%
3 空气密度失真 8 133 94.33%
4 网格或步长不合理 5 138 97.87%
5 热稳定度模型偏差 3 141 100.00%
结合表 1 可知，影响风电场风速模拟偏差的最主要的环节集中在地形地貌图偏差上。
3 偏差产生原因分析
针对地形地貌图产生偏差的原因，工程人员结合头脑风暴以及数据统计的方式进一步筛
查造成地形地貌图偏差较大的主要原因。工程人员研究了我院近 3 年完成的风速模拟项目，
按照控制变量的原则，采用现场测量、调查分析、考核竞赛等方式，逐一排除了卫星影像与
测风塔数据不同期、软件自带粗糙度图谱误差大、工程人员技能欠佳等可能使地形地貌图偏
差大的因素，总结分析出可能使地形地貌图产生偏差的主要原因为地貌渐变区域难以鉴别以
及粗糙度取值参考标准粗放。
3.1 地貌渐变区域难以鉴别
针对近 3 年完成的风速模拟项目进行筛选，筛选条件为：
① 项目位于平坦地形区域，且单个项目包含 2 个测风塔；

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