[發明專利]氣象數據的處理方法及裝置

有效

• 申請號: 201510549969.9
• 申請日: 2015-08-31
• 公開（公告）號: CN105224714B
• 公開（公告）日: 2018-11-09
• 發明（設計）人: 馬銘遠;彭濤;徐越
• 申請（專利權）人: 中國華能集團清潔能源技術研究院有限公司;華能集團技術創新中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 韓建偉;張永明

本發明公開了一種氣象數據的處理方法及裝置。其中，該處理方法包括：獲取中尺度氣象數據，其中，中尺度氣象數據是通過對實測數據進行同化和數值模擬得到的；基于中尺度氣象數據的格點分布確定與目標區域對應的模擬區域，其中，模擬區域包括中尺度氣象數據中的多個格點數據；按照多個格點數據的時間參數和風向參數對多個格點數據進行分組，得到多個格點集合；統計每個格點集合對應的大氣邊界層參數，其中，大氣邊界層參數包括：行星邊界層高度、行星邊界層風速和莫寧?奧布霍夫長度中的至少之一。本發明解決了目前CFD風資源評估技術中生成邊界條件的參數僅靠主觀設定不準確的技術問題。

技術領域

本發明涉及建模領域，具體而言，涉及一種氣象數據的處理方法及裝置。

背景技術

國內國外都是采用基于線性模型的算法或基于CFD(計算流體動力學)非線性模型數值模擬技術進行風資源評估，基于CFD(計算流體動力學)非線性模型數值模擬技術也被稱為基于CFD數值模擬的風資源評估技術。相對于基于線性模型的算法，基于CFD數值模擬的風資源評估技術理論更嚴謹、誤差更小、精度更高。在運用CFD進行數值模擬中，生成接近真實層結狀態的邊界條件是保證模擬精度，進而保證風資源評估質量的關鍵環節。

目前,國際上主流基于CFD數值模擬的風資源評估技術采用如下方法生成某風向扇區的邊界條件進而進行數值模擬：假定或主觀設定行星邊界層(又稱為大氣邊界層，以下簡稱邊界層)高度以及邊界層頂部風速；根據測量值或主觀判斷值設定地表粗糙度長度(以下簡稱粗糙度)；并根據對數率半經驗公式計算風廓線。

現有技術方案生成的邊界條件以及大氣層邊界參數的不足之處是：相關參量多為缺省值或主觀設定值，沒有測量數據基礎，實踐證明，由這樣生成的邊界條件在復雜地形下誤差較大。

針對上述的目前CFD風資源評估技術中生成邊界條件的參數僅靠主觀設定不準確的問題，目前尚未提出有效的解決方案。

發明內容

本發明實施例提供了一種氣象數據的處理方法及裝置，以至少解決目前CFD風資源評估技術中生成邊界條件的參數僅靠主觀設定不準確的技術問題。

根據本發明實施例的一個方面，提供了一種氣象數據的處理方法，該處理方法包括：獲取中尺度氣象數據，其中，中尺度氣象數據是通過對實測數據進行同化和數值模擬得到的；基于中尺度氣象數據的格點分布確定與目標區域對應的模擬區域，其中，模擬區域包括中尺度氣象數據中的多個格點數據；按照多個格點數據的時間參數和風向參數對多個格點數據進行分組，得到多個格點集合；統計每個格點集合對應的大氣邊界層參數，其中，大氣邊界層參數包括：行星邊界層高度、行星邊界層風速和莫寧-奧布霍夫長度中的至少之一。

進一步地，基于中尺度氣象數據的格點分布確定與目標區域對應的模擬區域包括：基于中尺度氣象數據的格點分布的地圖上確定覆蓋目標區域的模擬區域，其中，模擬區域為水平矩形區域，水平矩形區域的邊界線與經線或緯線平行。

進一步地，按照多個格點數據的時間參數和風向參數對多個格點數據進行分組，得到多個格點集合包括：計算每個時間點對應的格點數據的平均風向角度；按照平均風向角度設置各個時間點對應的格點數據的集合標識，其中，集合標識用于標識格點數據的屬性數據所屬的格點集合，格點集合具有屬于預設角度范圍的平均風向角度。

進一步地，格點數據包括至少三個層的氣象數據，每層的層格點數據包括層位溫參數、層水平風速以及層垂直風速，其中，統計每個格點集合對應的大氣邊界層參數包括：基于格點集合中各個格點數據的層位溫參數、層水平風速、垂直風速獲取各個格點集合在不同預設時間段的行星邊界層高度、行星邊界層風速和莫寧-奧布霍夫長度；分別計算每個格點集合的各個預設時間段的行星邊界層高度平均值、行星邊界層風速平均值和莫寧-奧布霍夫長度平均值，得到各個格點集合的行星邊界層高度、行星邊界層風速和莫寧-奧布霍夫長度。