[發明專利]風速預測方法和風速預測裝置

在審

• 申請號: 201910572885.5
• 申請日: 2019-06-28
• 公開（公告）號: CN112149859A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 張永林;楊冰玉;丁宇宇
• 申請（專利權）人: 北京金風慧能技術有限公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 曾世驍;張云珠

1.一種基于混合同化系統的風速預測方法，所述風速預測方法包括：

獲取目標區域在未來預設時間段的預測背景場數據和觀測場數據；

根據獲取的預測背景場數據和觀測場數據使用天氣預報模式系統生成初始條件和邊界條件；

基于第一同化系統對所述初始條件進行優化，并且相應地更新所述邊界條件；

基于優化后的初始條件以及更新的邊界條件，使用天氣預報模式系統和第二同化系統來獲得目標區域在所述預設時間段的風速。

2.如權利要求1所述的風速預測方法，其特征在于，第一同化系統是天氣預報模式同化系統或者格點統計插值系統，

其中，對所述初始條件進行優化的步驟包括：

根據預測背景場數據、觀測場數據和所述初始條件來構建偏差函數；

通過使所述偏差函數最小化來調整所述初始條件。

3.如權利要求2所述的風速預測方法，其特征在于，在對所述初始條件優化之后，所述風速預測方法還包括：

根據優化后的初始條件和所述邊界條件，使用天氣預報模式系統來更新所述邊界條件，使得優化后的初始條件與更新的邊界條件相應。

4.如權利要求1所述的風速預測方法，其特征在于，第二同化系統是四維數據同化系統，

其中，所述風速預測方法包括：

在天氣預報模式系統使用優化后的初始條件和更新的邊界條件計算目標區域在所述預設時間段的數值天氣預報數據的過程中，使用四維數據同化系統對數值模式積分的指定時刻的初值進行調整。

5.如權利要求4所述的風速預測方法，其特征在于，對數值模式積分的指定時刻的初值進行調整的步驟包括：

由天氣預報模式系統使用優化后的初始條件和更新的邊界條件來計算所述未來預設時間段的初始時刻的數值天氣預報數據；

通過構建格點對格點的松弛強迫項對數值積分模式在初始時刻之后的指定時刻的初值進行調整，使得所述初值逼近相應的觀測場數據；

根據指定時刻的調整后的初值來計算指定時刻的數值天氣預報數據。

6.如權利要求4所述的風速預測方法，其特征在于，對數值模式積分的指定時刻進行調整的步驟包括：

由天氣預報模式系統使用優化后的初始條件和更新的邊界條件來計算所述未來預設時間段的初始時刻的數值天氣預報數據；

通過設置波數進行濾波處理對數值積分模式在初始時刻之后的指定時刻的初值進行調整，使得所述初值逼近相應的觀測場數據；

根據指定時刻的調整后的指定時刻的初值來計算指定時刻的數值天氣預報數據。

7.如權利要求4所述的風速預測方法，其特征在于，獲得目標區域在所述預設時間段的風速的步驟包括從所述數值天氣預報數據中提取風速數據。

8.一種基于混合同化系統的風速預測裝置，所述風速預測裝置包括：

數據獲取模塊，用于獲取目標區域在未來預設時間段的預測背景場數據和觀測場數據；

數據處理模塊，用于：

根據獲取的預測背景場數據和觀測場數據使用天氣預報模式系統來生成初始條件和邊界條件；

基于第一同化系統對所述初始條件進行優化，并且相應地更新所述邊界條件；

基于優化后的初始條件以及更新的邊界條件，使用天氣預報模式系統和第二同化系統來獲得目標區域在所述預設時間段的風速。

9.如權利要求8所述的風速預測裝置，其特征在于，第一同化系統是天氣預報模式同化系統或者格點統計插值系統，

其中，數據處理模塊用于：

根據預測背景場數據、觀測場數據和所述初始條件來構建偏差函數；

通過使所述偏差函數最小化來調整所述初始條件。

10.如權利要求9所述的風速預測裝置，其特征在于，在對所述初始條件優化之后，數據處理模塊根據優化后的初始條件和所述邊界條件，使用天氣預報模式系統來更新所述邊界條件，使得優化后的初始條件與更新的邊界條件相應。