论文导读：丹麦Riso国家实验室研制的WAsP（WindAtlasAnalysisandApplicationPrograms）软件是目前国际认可的进行测风数据处理、风能资源分析、风电场微观选址、风机及风场发电量计算、风机最优化布置通用软件。即生成该地区的风图谱。
关键词：风能资源，风图谱，风气候评估
丹麦Riso国家实验室研制的WAsP（Wind Atlas Analysisand Application Programs）软件是目前国际认可的进行测风数据处理、风能资源分析、风电场微观选址、风机及风场发电量计算、风机最优化布置通用软件。WAsP服务于风力气象和风力相关产业超过21年，成为基于PC的风力资源评估软件的标准。博士论文，风图谱。可以在Windows 98、Me、NT4、2000 and XP系统下工作，现在有100余个国家超过1500的用户在使用它。目前WAsP最新版本为9.0。
1 WAsP的原理
WAsP的原理有两个流程组成：一个流程是输入实测风数据，主要是指气象站或测风塔实测一年的风速、风向资料，在该数据中包括了障碍物、粗糙度、地形地貌等因素的影响，剔除以上各因素的影响就可以得到某一标况下的风的分布，即生成该地区的风图谱。风图谱给出了该标准状况下风速的概率分布，即韦布尔分布。另一个流程是研究风场中某特定点的风况特征，它以已有的风图谱为基础，考虑该点周围地形地貌、障碍物、地表粗糙度对风的影响，就可以得到该点的平均风速和平均风功率密度等风况特征。在具体应用中，实测数据可以是原始的观测数据，也可以是WAsP风观察气象工具所生成的风统计数据，还可以直接调用已有的该地区的风统计数据。障碍物、粗糙度、地形地貌都是通过输入相应的特征描述所生成的数学模型来进行计算的。
2WAsP的功能模块
2.1风观察数据的统计分析
该模块对气象站或测风塔实测的数据进行分析，得到风数据统计表，该统计表给出了各扇区和全年风速的风频分布。在WAsP9.0中可由OWC向导输入原始数据生成OWC文件。
2.2风功率密度分布图的生成
以风数据统计表为基础，剔除障碍物、地表粗糙度及地形地貌对风的影响，通过计算得到某一标况下的风的分布，即风图谱。
2.3风气候评估
以已有的风图谱为基础，考虑某点周围障碍物、地表粗糙度及地形对风的影响，就可以估算出该点的平均风速和风功率密度等风况特征。
2.4风力发电机组年发电量的计算
在初选机型确定后，根据厂家提供的风力发电机组功率曲线或由厂家提供参数，由WAsP生成的风力发电机组的功率曲线，结合风况估算得出的风况特征，就可以计算出风力发电机组在该点的理论年发电量。
2.5风电场的年总发电量。
结合风力发电机组的布置方案，考虑到各风力发电机组之间的影响，可以计算出风电场的年总发电量。
3风图谱计算的基础数据
3.1实测风资源数据：即原始的按时间序列的风速风向数据，应至少提供一年以上的数据。主要为风速风向每1h或3h的统计值。WAsP将风向数据归类划分到0-360°内的12各风向扇区内,每一扇区为30°，0-30°为第一扇区，以此类推，采用国际上通用的“bin”统计法将风速数据归类划分到相应扇区0-17m/s的风速段，每一风速段为1bin，0-1m/s为第一风速段，以此类推。根据需要，也可以将风向扇区划分为16个。
3.2取得风资源数据的地点及设备距地面高度：主要是指实测点的经度、纬度、当地标准气压、温度及海拔高度。
3.31：5000的电子地图：有两种方式调入，一种是由WAsP的地图编辑器编辑而形成的地图，另一种方式是通过地图转换工具转换成WAsP可以识别的电子地图。
3.4现场粗糙程度的描述
以粗糙长度（指风随高度为对数变化时平均风速为零处的高度）描述粗糙程度。
粗糙度0级(Z=0.0002)：光滑的水面和冰面。如海面、湖面等
粗糙度1级(Z=0.003) ：非常开阔平坦的区域，阻风物很少。如戈壁、草原等
粗糙度2级(Z=0.10) ：有少量的树木及分散的建筑。如有少量树木的农场等。
粗糙度3级(Z=0.40) ：有大量的树木及建筑。如林地、城区等。博士论文，风图谱。
3.5现场障碍物的描述
地面障碍物如建筑物、防风带等对风速、风向产生的衰减影响与障碍物到测风点的距离以及障碍物和测风点的高度有密切关系；WasP通过极坐标的方式来描述障碍物，为便于计算，一般将障碍物近似为具有一定长度、宽度和高度的矩形来考虑。计算中要考虑：障碍物到场地某参考点（可以是测风点，也可以是风力发电机组安装地址）的距离及方位；障碍物相对参考点的高度；障碍物的宽度；障碍物的孔隙度等。障碍物实度越大，则孔隙度就越大；反之，障碍物实度越小，孔隙度就越小。
4风图谱的生成过程
以一个名为“guazhou”的工程为例来说明怎样生成一个风图谱。
1.启动WAsP9.0
WAsP9.0的界面分为四个区，左边有两个窗口，上面的窗口是工作空间（workspace）窗口，下面的是文件库（library）窗口，最上面的是菜单和工具窗口，右面的窗口为编辑/显示，工作空间窗口是一个工程所有文件的集成窗口，该工程可能包括几个风电场。博士论文，风图谱。
2.点击file菜单选择new workspace，在子目录“project1”点击右键选择“rename”输入文件名为“guazhou”。
3.在“guazhou”WAsP project上点击右键选择insert from file载入“guazhou” map 文件。博士论文，风图谱。
4.在“guazhou” Project目录上点击右键，选择菜单“insert new atlas”同3步骤改名为“guazhou”。
5.在“guazhou” wind atlas上点击右键选择insert new Met station命名为“guazhou 1”，此时会出现“guazhou1“子目录，双击该子目录，在对话框中输入气象站坐标值。博士论文，风图谱。
6.在“guazhou1” Met station点击右键选择选择菜单“insert new file调入“guazhou” observed wind climate文件。博士论文，风图谱。
7.同步骤6调入“guazhou” Obstacle和“guazhou” Roughness文件。
8.在 “guazhou1” Met station目录上点击右键，选择菜单Calculate the wind atlas
当计算结束，“guazhou1” Met station上的红色圆圈将会消失，此时双击“guazhou” wind atlas目录，在编辑/显示窗口将出现风图谱的计算结果图表。
5 结束语
本文介绍了风电场风能资源分析软件WAsP9.0的原理、WasP的功能模块、风图谱计算的基础数据，并以一个实例说明了风图谱的生成过程。WAsP9.0版本界面操作直观，文件管理全面，使风电场的风能资源评估和风电场设计工作变得更为快捷。
参考文献
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[2]孙唯宓，周力炜．浅论WAsP软件在近海风力资源预测上的应用[J]．能源与环境，2008，2.
[3]李健英,杨永辉.WAsP软件在风电工程中的应用．上海市水利学会第十二届学术年会2005.
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