(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 202210766189.X (22)申请日 2022.07.01 (71)申请人 中国科学院西北生态 环境资源研究 院 地址 730000 甘肃省兰州市城关区东岗西 路318号 (72)发明人 谢泽明　余晔　 (74)专利代理 机构 兰州中科华西专利代理有限 公司 620 02 专利代理师 曹向东 (51)Int.Cl. G06F 30/17(2020.01) G06F 30/28(2020.01) G06F 113/06(2020.01) G06F 113/08(2020.01)G06F 119/14(2020.01) (54)发明名称 一种考虑网格阻塞效应的中尺度风电场参 数化方法 (57)摘要 本发明涉及一种考虑网格阻塞效应的中尺 度风电场参数化方法， 该方法包括以下步骤： ⑴ 建立网格阻塞修正因子； ⑵利用阻塞修正因子， 对Fitch风电场参数化方案中的风机所在网格的 入流风速进行修正； ⑶利用步骤 ⑵中所得风速趋 势、 湍流动能和发电功率修改Fitch风电场参数 化方案， 对WRF模式进行重新编译 安装；⑷下载运 行模拟所需要的背景场资料和静态数据， 设置模 拟区域； 利用WRF前处理系统WPS将背景场和静态 数据插值成WRF所需要的数据； ⑸获取模拟区域 内风机的推力系数曲线和功率曲线及其经纬度 信息；⑹选择基于风电场参数化的MYNN边界层参 数化方案， 其它物理参数化方案选择适用于研究 区的最优组合， 然后进行风电场的气候模拟即 可。 本发明方法简单、 模拟效果 好。 权利要求书2页 说明书11页 附图4页 CN 115130243 A 2022.09.30 CN 115130243 A 1.一种考虑网格阻塞效应的中尺度风电场参数化方法， 包括以下步骤： ⑴根据下式建立网格阻塞修 正因子ω： 其中：t为积分的时间， 单位s； 为积分步长， 单位s； 为风机的推力系数曲 线， 是风速的函 数， 无量纲； 代表t积分时刻的上一积分时刻的推力系数； 为模式垂直层次第 k层到第k+1层之间风机涡轮盘的面积， 单位m2； 为模式垂直层次第 k 层到第k+1层之间模式网格的面积， 单位m2； ⑵利用阻塞修正因子， 对Fitch风电场参数化方案中的风机所在网格的入流风速进行 修正， 其中 ①x方向的风速分量随时间变化的趋势 ： 式中，uk为模式垂直层次为第 k层x方向的风速， 单位m  s‑1；Uk为模式垂直层次为第 k层的 风速， 单位m  s‑1；Ak为模式垂直层次第 k层到第k+1层间风机涡轮盘区域的面积， 单位m2；zk为 垂直层次为第 k层的高度；zk+1为垂直层次为第 k+1层的高度； 为模式x方向的水平分辨 率， 单位 m； 为模式y方向的水平分辨 率， 单位 m； ②y方向的风速分量随时间变化的趋势 ： 式中，vk为模式垂直层次为第 k层y方向的风速， 单位m  s‑1； ③湍流动能随时间的变化趋势 ： 式中，a为湍流校正因子； P（Uhω） 为功率曲线， 是风速的函数， 无量纲； ρ为参考空气密权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115130243 A 2度， 单位kg m‑3；Uh为风机轮毂高度处风速， 单位m  s‑1；Ar为风机转子盘的面积， 单位m2； ④模式输出的风机发电功率 Pr =P（Uhω） ； ⑶利用步骤 ⑵中所得风速趋势、 湍流动能和发电功率修改Fitch风电场参数化方案， 对 WRF模式进行重新编译安装； ⑷下载运行模拟所需要的背景场资料和静态数据， 设置模拟区域； 利用WRF前处理系统 WPS将背景场和静态数据插值成WRF 所需要的数据； ⑸获取模拟区域内风机的推力系数曲线和功率曲线及其经纬度信息； ⑹选择基于风电场参数化的MYNN边界层参数化方案， 其它物 理参数化方案选择适用于 研究区的最优组合， 然后进行风电场的气候模拟即可。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115130243 A 3