基于WRF模式和自適應(yīng)偏最小二乘回歸法的風(fēng)能預(yù)報試驗研究

【摘要】：利用中尺度WRF(Weather Research and Forecast Model)模式預(yù)報了2009年1,4,7和10月甘肅某風(fēng)電場區(qū)域的風(fēng)速和風(fēng)向,并與離風(fēng)電場最近的兩座測風(fēng)塔對應(yīng)時段50m和70m高度實測資料進(jìn)行了對比,客觀地評估了該模式對風(fēng)場預(yù)報的準(zhǔn)確率。在相對準(zhǔn)確的風(fēng)場預(yù)報基礎(chǔ)上,利用2008年1月-2009年4月風(fēng)電場200臺風(fēng)機的實際功率記錄數(shù)據(jù)和同期氣象要素場預(yù)報資料,采用自適應(yīng)偏最小二乘回歸法和單機預(yù)報法建立了每臺風(fēng)機未來48h逐15min輸出功率記錄數(shù)據(jù)與同時刻輪轂高度預(yù)報的風(fēng)速、風(fēng)向、氣溫、濕度及氣壓之間的非線性統(tǒng)計預(yù)報模型。為了對該模型的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性進(jìn)行長期的客觀評估,獨立進(jìn)行了2008年1-12月的預(yù)報試驗,分別建立了12組獨立的非線性統(tǒng)計預(yù)報模型。試驗結(jié)果表明:(1)WRF模式預(yù)報的各月風(fēng)向分布、風(fēng)頻大小與實測風(fēng)向有較好的一致性;盛行風(fēng)向基本一致,風(fēng)頻大小相當(dāng),風(fēng)向分布特征也較為一致。(2)WRF模式預(yù)報的50m和70m高度逐時平均風(fēng)速與實測值的相關(guān)系數(shù)介于0.6～0.8之間,均方根誤差介于1.5～2.6m.s-1之間。(3)2008年1-12月逐15min風(fēng)電場風(fēng)電功率預(yù)報值與風(fēng)機輸出功率記錄值的相關(guān)性較顯著,可較好地預(yù)報出各月風(fēng)電功率的時間變化趨勢。兩者相關(guān)系數(shù)介于0.58～0.90之間,均達(dá)到了99.9%置信度。(4)各月逐15min風(fēng)電功率預(yù)報值與風(fēng)機輸出功率記錄值的誤差較小,相對于總額定裝機容量而言,均方根誤差介于2.76%～12.89%之間。 【作者單位】： 中國氣象局公共氣象服務(wù)中心;西北電網(wǎng)有限公司電網(wǎng)技術(shù)(培訓(xùn))中心;云南省氣象科學(xué)研究所;中國氣象科學(xué)研究院;
【關(guān)鍵詞】： WRF模式 自適應(yīng)偏最小二乘回歸法 單機預(yù)報法 風(fēng)能預(yù)報
【基金】：公益性行業(yè)(氣象)科研專項“復(fù)雜地形風(fēng)能預(yù)報技術(shù)研究”(GYHY201006035)資助
【分類號】：TM614
【正文快照】： 1引言風(fēng)電與常規(guī)電源不同,具有很大的隨機性、間歇性和不可控性。風(fēng)電接入電網(wǎng)使電力運行系統(tǒng)的不確定性因素增多,對電網(wǎng)的供電質(zhì)量產(chǎn)生影響。風(fēng)電的大規(guī)模發(fā)展,給風(fēng)電豐富地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度和電力市場管理帶來了越來越大的壓力。對風(fēng)電場輸出功率進(jìn)行預(yù)測是應(yīng)對大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)

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