在實際風電工程中，測風塔數(shù)據質量難以保證，尤其是那些地處高海拔山地的風電場，受冰凍及其他因素影響，測風設備會出現(xiàn)故障或者停測現(xiàn)象，導致測風數(shù)據存在大量缺測及不合理的數(shù)據。在進行風能資源評估時，根據《風電場風能資源評估方法》（GBT18709-2002）的要求，測風塔實測數(shù)據有效完整率應達到 90%以上，因此須要對測風塔不合理數(shù)據及缺測數(shù)據進行替換插補。如果插補完整后的測風數(shù)據與實際情況存在較大誤差，會嚴重影響風能資源評估的結果，并且導致風電場投產運行后的經濟效益與預期存在較大偏差，因此對測風塔測風數(shù)據的插補應給予足夠的重視。

　　本文以南方某風電場為例分別采用氣象站數(shù)據和3TIER數(shù)據對測風塔測風缺測及不合理數(shù)據插補。本文通過對測風塔缺測數(shù)據插補結果進行對比分析，驗證其工程實用性，為今后風電場設計工作提供參考。

　　1.資料說明

　　本文使用的測風資料取自南方某山地風電場的一座測風塔，測風塔編號為1#。1#測風塔測風時段為2012年10月1日——2016年1月4日，測風塔在10m、30m、50m、70m高度分別安裝風速傳感器一個，80m高度處安裝風速傳感器兩個，在10m、80m分別安裝風向傳感器一個，10m高度安裝氣溫傳感器一個，7m高度安裝氣壓傳感器一個。測風設備為美國NRG公司Symphonie型測風儀。由于測風數(shù)據缺測時段較多，通過逐月滑動法選取了完整率較高的2014.12.1 00:00——2015.11.30 23:00（完整率為80%）這一時段的測風數(shù)據進行分析。該時段不合理數(shù)據的主要出現(xiàn)在12——次年3月份，主要原因是該時段風場區(qū)域溫度較低，測風傳感器覆冰。測風塔10m高度處盛行風向為S，80m高度處盛行風向為N。

　　3TIER氣象再分析格點資料是由美國國家航空航天局( NASA) 制作發(fā)布的氣象再分析資料系列之一。本次選用的3TIER數(shù)據為1#測風塔處的在分析數(shù)據。

　　2.測風數(shù)據插補

　　本文選取測風塔10m高度風速與附近氣象站觀測風速、測風塔80m高度風速與80m高度的3TIER風速數(shù)據進行分析。1#測風塔與附近氣象站同期的觀測風速全扇區(qū)相關系數(shù)為0.3181，16扇區(qū)相關性中有10個扇區(qū)的相關系數(shù)大于0.6,；1#測風塔與3TIER風速數(shù)據全扇區(qū)相關關系系數(shù)為0.4759，16扇區(qū)相關關系中有11個扇區(qū)的相關關系大于0.6，從全扇區(qū)相關關系和16扇區(qū)相關關系來看，1#測風塔與3TIER風速數(shù)據的相關關系較好，與其附近氣象站的相關性稍微較差。進一步從各扇區(qū)，尤其是主風向扇區(qū)對比分析來看，1#測風塔與3TIER風速數(shù)據的相關關系比與附近氣象站同期觀測風速數(shù)據相關關系好。

　　在實際項目過程中分別用這兩種方法對1#測風數(shù)據數(shù)據缺測及不合理數(shù)據插補，插補后的結果見下表。


　　從上表中可以看出，經過氣象站插補后的測風塔風速比3TIER插補后的風速約小于0.1m/s左右，但對于發(fā)電量計算中滿發(fā)小時數(shù)來說大概影響將近50個小時左右，因此對于測風塔缺測及不合理數(shù)據插補顯得尤其重要。經分析，1#測風塔附近的氣象站年平均風速基本維持在1.5m/s左右，氣象站與1#測風塔地形略有差異，綜合對比以上兩種插補方法，考慮到根據3TIER風資源再分析數(shù)據與測風塔實際測風數(shù)據相關性比氣象站同期測風數(shù)據與測風塔實際測風數(shù)據相關性更佳，本文選取3TIER風資源再分析數(shù)據對測風塔實際測風數(shù)據進行插補。

　　3.結語

　　由于目前風資源項目進度較快，在初始評估階段大多都采用3TIER等再分析數(shù)據插補測風塔缺測及不合理數(shù)據，建議后期收集周邊氣象站多年觀測數(shù)據，對實測資料進行數(shù)據插補，并對比分析，選擇插補結果較好的數(shù)據。