1.一种用于风电场以大换小改造的风资源评估系统,其特征在于,包括:原始数据获取模块:用于获取原始风电场信息、原始风电场的历史运行数据和实测测风数据,进行数据统一和有效性的处理、删除和替换异常值以及完善缺失值,生成完整风资源数据;原始风电场信息包括:风电场环境信息、风电场内的原始风电场风机机组基本信息和原始测风塔信息;原始风电场风机机组基本信息,包括风机的基础设计形式、机位基础设计标高、场平范围、集电线路架空线路塔基、塔高以及地埋电缆相关情况、周边已建和在建风电场风机机组;风电场信息仿真模块:用于基于原始风电场信息构建多维风电场模型M和预期风电场模型M3;多维风电场模型M包括:历史风电场模型Mq、理论风电场模型M1、实际值风电场模型M2;预期风电场模型M3通过多维风电场模型M构建生成;评价指标确定模块:用于根据以大换小改造需要考虑的因素计算风资源指标的指标值,改造指标包括:功率指标、成本指标;改造评估模块:用于根据指标值进行优先级计算;风险评估模块:用于对指定风机单机进行风险评估,根据环境风险,管理维护难度提供决策方案;构建预期风电场模型M3包括:设立虚拟测风塔数据源;虚拟测风塔的位置置于原测风塔、风机和功率预测塔的坐标点处;通过引用虚拟测风塔,对改造后的测风数据进行预测,模拟改造后的风电场运行环境,预测改造后的发电量;基于虚拟测风塔数据源,构建预测风资源数据,包括:对于风电场中存在多座测风塔的风电场,计算测风塔同塔各个测风层之间的函数关系、测风塔两两之间的异塔函数关系、测风塔与对应虚拟测风塔之间的异塔函数关系和各风机之间测风数据的函数关系;并根据相关性大小按照先同塔异层、不同风机之间、测风塔与虚拟测风塔之间的顺序构建预测风资源数据;对比理论风电场模型M1和实际值风电场模型M2的风资源各参数,验证实际值与理论值偏差量,基于偏差量进行偏差诊断,结合虚拟测风塔计算的预测风资源数据、虚拟测风塔参数集合和偏差量构建预期风电场模型M3;对理论风电场模型M1和历史风电场模型Mq进行对比,获取实际风参数与理论风参数之间的差异;基于实际值风电场模型M2中针对有多年运行数据的功率预测塔的数据与风机多年运行的实际运行功率曲线进行结合,构建参考风电场模型M′2;通过对比分析模型M1、M2、M′2以及Mq,根据待更换的风机的型号参数,进行风电场模型偏差诊断和修正,生成预期风电场模型M3。
2.根据权利要求1所述的风资源评估系统,其特征在于,所述风电场环境信息包括:风电场地形信息,通过风电场原始设计图、地形图获得;其中,所述设计图中包含原始风电场风机机组基本信息;所述原始风电场风机机组基本信息由组成该机组的风机信息构成;所述原始测风塔信息包括:原测风塔的机位坐标点、原测风塔塔高、原测风塔传感器测风层高度以及由原始测风塔获得的实测测风数据:风向、风速、温度以及气压数据;所述历史运行数据包括历年运行过程中的各风机运行期间风速、风向、气温、气压数据,以及运行期间作业信息;所述实测测风数据通过风场建设前的原始测风塔、建成后的风机或功率预测塔测得。
3.根据权利要求2所述的风资源评估系统,其特征在于,所述风电场信息仿真模块构建多维风电场模型M时,进行三维数据建模,获取相关风参数,对所述风参数进行归类,在归类的过程中建立多维风电场模型M,生成历史风电场模型Mq、理论风电场模型M1和实际值风电场模型M2。
4.根据权利要求3所述的风资源评估系统,其特征在于,所述对所述风参数进行归类的结果包括原测风塔参数集合、各风机参数集合;其中,理论风电场模型M1是以原测风塔参数集合为依据模拟构建的理论值风电场模型;实际值风电场模型M2是以各风机参数集合构建的风电场模型。
5.根据权利要求3所述的风资源评估系统,其特征在于,所述在归类的过程中建立多维风电场模型M,包括:测风塔在风电场建立前已经建立,且在风电场建成后拆除:忽略测风塔的测风数据;测风塔在风电场建立前已经建立,风机建成后,测风塔未拆除,功率预测塔为同一座塔,则原测风塔、风机以及功率预测塔的测风数据利用相关性进行同塔以及异塔替换确定;对测风塔为同一位置连续测风的测风数据进行拆分,包括:风电场建设前测风塔的测风数据用于构建历史风电场模型Mq;风电场建成后与风机运行同期的测风数据,构建生成理论风电场模型M1。
6.根据权利要求1所述的风资源评估系统,其特征在于,所述风险评估模块包括三维建模单元、数据处理单元和分析单元;其中,所述三维建模单元用于从原始数据获取模块获取原始风电场信息进行三维数据建模;三维模型构建完成后,获取各种状态下的环境数据,包括:不同洪水频率及严重程度、海拔、坡度、地表植被决定的地形地貌、极大风速重现期;所述数据处理单元从三维建模单元获取环境数据,加载第三方已训练好的环境风险预测模型,输入环境数据后,获得各风机在不同环境下的风险预测结果;所述分析单元用于结合风险预测结果评估风电场运行过程中的不确定性因子对不同风机机组运行情景的影响,确定风电场内因地质环境因素是否会对风机运行带来风险。