[發明專利]一種基于多模式集合的高分辨率電力氣象預報方法

有效

• 申請號: 201811613305.4
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109726867B
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 錢蘇晉;楊馨;張悅
• 申請（專利權）人: 北京恒泰實達科技股份有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 席小東

本發明提供一種基于多模式集合的高分辨率電力氣象預報方法，包括太陽能電場電力氣象預報過程和風電場電力氣象預報過程；太陽能電場電力氣象預報過程包括：將N個基于地表輻射晴空插值的太陽能電場預報模塊和N個基于中尺度模擬的太陽能電場預報模塊組成太陽能電場預報成員集合；對太陽能電場預報成員進行權重評估；建立地表輻射場神經網絡模型進行預測修正。優點為：本發明極大地改善了現有電力氣象預報精度，可有效提升風電功率預測、光伏發電功率預測、海上風電場綜合氣象保障、電網氣象災害預警等服務的準確性及可靠性。

技術領域

本發明屬于電力氣象預報技術領域，具體涉及一種基于多模式集合的高分辨率電力氣象預報方法。

背景技術

電力氣象是與新能源發電應用密切相關的應用氣象學分支領域，主要涉及風能、太陽能等清潔能源的開發利用。

進入21世紀后，在各國政策的扶持下，風電、光伏發電在全球范圍內增長迅速，截至2017年年初，我國的風電、光伏發電裝機容量已躍居世界首位。受天氣變化影響，風電、光伏發電存在波動性、隨機性和間歇性，被稱為波動性電源。為了消納更多的風能和太陽能，發電企業必須對未來幾天的發電功率進行預測，以便電網公司提前安排日前發電計劃，這一業務被稱為新能源發電功率短期預測。對于短期功率預測而言，未來幾天的天氣預報是最為基礎的輸入數據。其中，對風電并網影響最大的氣象要素是近地面不同層高的風速和風向，而影響光伏發電并網的主要氣象要素是全天空向下短波輻射，即水平面總輻射。因此，風電場和太陽能電場的運營離不開高分辨率的精準電力氣象預報服務，這對提升短期功率預測精度、減少棄風棄光、增加電站經濟效益至關重要。

長期以來，我國的氣象預報服務由氣象主管部門負責提供，即中國氣象局、省市氣象局等。氣象局提供的專業氣象預報信息和公共氣象預報信息均來自同一套業務化預報系統，時空分辨率粗糙，誤差較大，難以滿足電力行業的應用需求。

發明內容

針對現有技術存在的缺陷，本發明提供一種基于多模式集合的高分辨率電力氣象預報方法，可有效解決上述問題。

本發明采用的技術方案如下：

本發明提供一種基于多模式集合的高分辨率電力氣象預報方法，包括太陽能電場電力氣象預報過程和風電場電力氣象預報過程；

所述太陽能電場電力氣象預報過程包括以下步驟：

步驟1，設共采用N個全球預報模塊，分別為Q₁、Q₂,…,Q_N；

建立N個基于地表輻射晴空插值的太陽能電場預報模塊，分別為F₁、F₂,…,F_N；對于任意的基于地表輻射晴空插值的太陽能電場預報模塊F_i，均唯一對應全球預報模塊Q_i；其中，i＝1、2,…,N,任意的基于地表輻射晴空插值的太陽能電場預報模塊F_i，均以全球預報模塊Q_i預報到的未來指定時間段的指定地點的全天空向下短波輻射值作為輸入數據，預報得到未來指定時間段的指定地點的逐15分鐘全天空向下短波輻射值；

步驟2，建立N個基于中尺度模擬的太陽能電場預報模塊，分別為Z₁、Z₂,…,Z_N；對于任意的基于中尺度模擬的太陽能電場預報模塊Z_j，均唯一對應全球預報模塊Q_j；其中，j＝1、2,…,N，任意的基于中尺度模擬的太陽能電場預報模塊Z_j，均以全球預報模塊Q_i預報到的未來指定時間段的指定地點的不同層高的溫度、濕度、氣壓、風速、風向三維大氣要素作為輸入數據，預報得到未來指定時間段的指定地點的逐15分鐘全天空向下短波輻射值；