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南京信息工程大学教授刘玉宝:快速循环集合风功率预报技术

北极星风力发电网  来源:北极星风力发电网    2019/9/19 16:43:46  我要投稿  

北极星风力发电网讯:“每一个变化都是气象的变化在后面做推手,每一个小的变化都可以发出气象概念模型,每一个概念变化都是气象过程不同的演变。气象变化多端,实际上气象不光对功率预报,还对输电、用电都有体现。”9月19日,南京信息工程大学教授刘玉宝在2019 第十二届中国(江苏)国际风电产业发展高峰论坛上发表了重要讲话。

专题:现场直播丨2019 第十二届中国(江苏)国际风电产业发展高峰论坛

刘玉宝.jpg以下为发言实录:

刘玉宝:各位领导、各位嘉宾下午好,我的演讲主题《快速循环集合风功率预报技术》。

我们知道,每一个变化都是气象的变化在后面做推手,每一个小的变化都可以发出气象概念模型,每一个概念变化都是气象过程不同的演变。气象变化多端。实际上气象不光对功率预报,还对输电、用电都有体现。

气象是非常复杂的,到场址、风能的资源、场址积累、运维方面需要精细化,精细化是说网格局要很小分辨率要高,精度也高。

我做的工作叫四维气象同化,需要把复杂的这个方程定向,也就是说把各种各样的观测跟这个方程磨合在一块儿,所以我们现在说大数据我们叫深度学习,我跟他们讲我们资料同化是深深深度学习,是把各种各样的资料跟严格数学方程磨合在一块儿,不仅让资料能够融合在一起,还要满足数学无理方程,这套系统叫四维同化系统。

这个模式跑的时候因为四维方程,这个时候你就看到任何一个观测和方程在磨合,这样再做预报就比较精准。我的题目叫快速循环,就是说我们不停预报得到新的观测给他新的预报,有了新的观测比那个预报更精确,我们要不停进行资料更新,把观测和模式结合在一块儿。这个也有矛盾,刚才谈到风率变化多端,实际上大气有时候是不可报的。大家听说过蝴蝶效应吧?大气过程有很多的情况下它不可报,他不能每天都报的非常准。考虑到这个因素你公式再好在某种情况下也是报的不好的。

不仅我一个模式在做观测,我会把全世界的模式都加在一起。这个系统在美国Xcel能源公司、国家电网都在实施预报系统,这个系统不仅说有了同化有了预报能力,不光是产生一个快速循环的预报,可以做一个集合预报。

再说一下集合预报,我们有个后处理有单报,可以把误差减掉,这里面系统给大家介绍一下,这个黑线是关键值,你看绿线是平均值。那边动画是从野里面小沙冒(音)发生了特别多的川流过程。

这套系统在甘肃和新疆也做了一些。上面花了大约3年时间,我们建了3公里的网格预报系统,这个系统主要对闪电、大风、暴雨雪暴、台风进行预警预报。这里给大家看一个例子,这里面看到动画,这两个如果是一样就是报的很准。这个是太阳能的预报,报风速的时候不能只报风速,一定什么都要报。

给大家看一下我们在深圳报的系统里面报了一个“天鸽”的三维动画,这个是我们模式预报的产品。我今天是给大家说如何把数据和模式放到一起得到最好的预报,做好的预报要做集合预报,单个预报是不足够。这个系统基本上可以从不同角度不同的方位支持风叶发展,还有场址和电网运维气象都会有一定支撑能力。谢谢大家。

(发言为北极星风力发电网根据速记整理,未经本人审核)

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