用于风电场功率预测的逐时风速预报.pdf

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1、第41卷第4期气象科技VoI．41，No．42013年8月METEORoLOGICALSCIENCEANDTECHNOLOGYAug．2013用于风电场功率预测的逐时风速预报白龙。吴息丁宇宇丁杰江燕如(1南京信息工程大学，气象灾害省部共建教育部重点试验室，南京210044；2国网电力科学研究院清洁能源发电研究所，南京210009；3福建省气候中心气候应用与服务室，福州350001)摘要为满足风电场精细化风速预报的需要，利用MM5模式的格点输出数值预报产品以及福建沿海地区两座海上测风塔的逐时气象资料，采用逐步回归的统计方法，将MM5数值预报产品与测风塔实测气象资料要素指标值

2、共同引入回归方程，拟合两座测风塔特定高度的逐小时风速预报方程，详细介绍了该方法的实现过程。通过一年的预报效果指标以及15日的独立样本效果检验，结果表明该方法对于逐小时风速的预报有一定的应用价值。关键词逐时风速预报测风塔MM5模式风速预测是风电场规划设计中最基础的工作。引言对风电场做短期风速预测，再由风功率曲线得到风鉴于化石燃料的日益枯竭及其带来的环境污力发电功率的预测值，这是进行风力发电功率预测染，世界各国都在不遗余力地发展可再生能源，其的有效途径之一，因此可以从预测风速技术人手。中，风力发电是当今世界增长最快的可再生能源之风是一种很难精确预测的天气要素，风速变化除大一。

3、风电开发由陆地起步，而由于沿海近岸良好的气环流外还受许多因素影响，例如地形起伏、植被、风力资源环境和较低的建设成本，近年来风力发电大气层结，甚至附近树木的叶片数量。风电预测的的重点逐渐转移到海上I1]。要求是对风电场范围内、近地层风机高度上、未来一海上风能资源比陆上大，少有静风期，能更有效段的逐时或几十分钟的风力数值(m／s)做出预测，地利用风电机组以提高发电容量。海水表面粗糙度属于时空高分辨的精确预报，加之风速的湍流特征低，海平面摩擦力小，风速随高度的变化小，不需要和随机性，技术上存在较大的难度。目前，我国各气很高的塔架，可以降低风电机组成本。海上风的湍象台、研究所采用

4、的海上风速预报方法常见的有：经流强度低，又没有复杂地形对气流的影响，作用在风验预报]、统计预报_4]、数值模式预报E和统计动电机组上的疲劳载荷减少，可以延长使用寿命，在陆力(数值产品的释用)等。统计动力预报(数值产品上设计寿命为2O年的风电机组在海上可达25～30释用)常见的有完全预报_8](PerfectPrognosis，简称年l2]。鉴于以上种种优势，海上风电装机容量增长PP)法和模式输出统计l_g](Model0utputStatis—迅速。但风力发电具有波动性、间歇性和随机性的tics，MOS)方法。林良勋等[8]根据梯度风原理，用特点，风能资源是具有不确定时空

5、变化的不稳定能经验和统计方法挑选相关因子，形成了一套应用日源。随着风电装机容量的增大，风电不稳定的弊端本数值预报模式输出、适用于广东海面强风预报的逐渐显现出来，因此提高近海海面风功率预报的准PP方法；叶燕华等详细介绍了用MOS方法建立确性将会为风电的人网提供指导，加速风电的产业预报方程的流程，建立了运行效率较高的甘肃低端化进程。温度、降水、风向、风速等预报量的24～120h预报http：／／www．qxkj．net．cn气象科技1、江苏省科技支撑计划项目(BE2010200)、江苏高校优势学科建设工程项目(PAPD)资助，作者简介：白龙，男，1988年生，硕士研究生，主要

6、研究方向为风电场发电功率的预测，Email：bailong0307@126．com收稿日期：2012年3月22日；定稿日期：2012年1O月9日。*通信作者，Email：wuxi57n@sina．com第4期白龙等：用于风电场功率预测的逐时风速预报没有该指标，根据边界层气象原理，常用测风塔观测的垂直温度差为例。的近地层风、温廓线构成的指标以及风速脉动标准垂直温度差：差来反映。△1、一l±!±!一2．1测风塔周边格点选取4近地层风速受气压梯度、温度层结、湍流强度等±!!±!4的影响，基于此对MM5数值预报产品的站点读数公式中丁代表温度，下标的数字代表格点序号，小进行转换，来

7、作为表征天气系统的特征量，对高度场括号右下角的数字代表1000hPa、925hPa，表示括(^)、气压场(声)、温度场(f)进行组合。号里面是1000hPa、925hPa等压面上的温度。根据研究需要，分别读取两个测风塔周围16个1000～725hPa、1000～850hPa垂直温度差用同样格点阵的数值预报产品资料。其中，1号塔格点位方法计算。置以及编号如图2所示，2号塔类似，图略。以上预报因子都是由MM5数值预报产品转化l31而来。94[15：2．2．2测风塔因子。在以往MOS预报方法的基础上，本文除引人oMM5数值预报产品因