[发明专利]用于对区域风场进行风速预报的方法和装置

说明书

提供一种用于对区域风场进行风速预报的方法和装置。所述方法包括：获取全球预报系统模式的历史数据；基于所述历史数据对未来预定时段进行预测，得到包括预测结果的全球预报系统模式预测场；通过从全球预报系统模式预测场降尺度得到区域风场的初始场；使用全球预报系统模式预测场对区域风场的初始场进行修正，得到区域风场的修正场；基于区域风场的修正场对区域风场进行风速预报。

技术领域

本发明总体说来涉及风力发电技术领域，更具体地讲，涉及一种用于对区域风场进行风速预报的方法和装置。

背景技术

随着新能源行业的不断发展，风力发电对电力系统的稳定性、充裕性及经济性影响日益彰显，因此提供高准确率的风功率预测意义重大。预报风速作为风功率预测模型的主要数据输入源，是影响风功率预测准确率的主导因素，因此提高数值天气预报中风速预报的准确性，是提高风功率预测准确率的关键。

在数值天气预报模式的积分过程中，随着预报时段变长，风速的初值信息在后期积分过程中的作用越来越弱，大尺度偏差增大，影响区域天气模式的风速预报准确性。现有的一些提高风速预报准确性的方法只是针对时间尺度较长的气候模式，而无法根据风电场对短期(例如，一至十天)的风功率预报的需求来有效提高短期的天气模式下的风速预报准确性。

发明内容

本发明的示例性实施例的目的在于提供一种用于对区域风场进行风速预报的方法和装置，考虑风电场对短期的风功率预报的需求向区域风场合理添加大尺度强迫风场的谱信息，既可使区域风场的模拟在大尺度上接近全球预报系统模式提供的大尺度强迫，同时又使得区域风场的中小尺度物理过程充分发展，从而提高风速预报的准确性。

根据本发明示例性实施例的一方面，提供一种用于对区域风场进行风速预报的方法，所述方法包括：获取全球预报系统模式的历史数据；基于所述历史数据对未来预定时段进行预测，得到包括预测结果的全球预报系统模式预测场；通过从全球预报系统模式预测场降尺度得到区域风场的初始场；使用全球预报系统模式预测场对区域风场的初始场进行修正，得到区域风场的修正场；基于区域风场的修正场对区域风场进行风速预报。

可选地，对区域风场的初始场进行修正的步骤可包括：从未来预定时段的起始时间开始，以逼近时间为间隔，向区域风场的初始场添加来自全球预报系统模式预测场的强迫项，其中，根据预报过程中进行积分计算的时间点，设置逼近时间。

可选地，逼近时间可以为两个时间点之间的时间差的整数倍。

可选地，添加强迫项的步骤可包括：对区域风场的初始场的预定高度的风速矢量在预定方向上进行傅里叶谱分解，获得第一谱空间，其中，第一谱空间包括具有不同波长的多个第一分量；对全球预报系统模式预测场的所述预定高度的风速矢量在所述预定方向上进行傅里叶谱分解，获得第二谱空间，其中，第二谱空间包括具有不同波长的多个第二分量；确定第一谱空间和第二谱空间在预定波长范围内的交集；将全球预报系统模式预测场的与所述交集对应的各个波长的第二分量的波信息作为强迫项分别添加到区域风场的初始场的与所述交集对应的各个波长的第一分量的波信息，以更新第一谱空间；对更新的第一谱空间进行傅里叶谱分解的逆运算，得到区域风场的修正场。

可选地，可基于区域风场的初始场的所述预定高度的空间的范围确定所述预定波长范围。

可选地，确定所述预定波长范围的步骤可包括：设置所述预定方向上的截断波数，其中，截断波数为将向所述空间的范围内添加的所述预定方向上的第二分量的最大数量；将大于或等于第一阈值的波长范围确定为所述预定波长范围，第一阈值是将所述空间在预定方向上的最大范围除以截断波数所得到的商。

可选地，更新第一谱空间的步骤可包括：将施加第一权重的所述各个波长的第二分量的波信息添加到施加第二权重的所述各个波长的第一分量的波信息，其中，第一权重与第二权重成反比关系。

可选地，第一权重可随着所述预定高度的增大而增大。

可选地，波信息可以为振幅信息。