ECMWF 风速预报误差的具体含义 在 https://www.ecmwf.int/en/forecasts/charts/catalogue/plwww_m_hr_wp_ts?facets=undefinedtime=2018022300parameter=10m%20wind%20speed 里有图片 Verification of the high-resolution forecast of surface parameters Verification of the high-resolution forecast of surface parameters against SYNOP observations. 不太明白什么意思？ 敬请赐教的问题在《ECMWF（欧洲中期天气预报中心）的预报误差》。 目前又找到了 Thomas Haiden 先生的报告 《Progress in wind forecasting in the ECMWF model》 http://www.ewea.org/events/workshops/wp-content/uploads/2015/10/EWEA-Wind-Power-Forecasting-2015-Workshop-02-01-Thomas-Haiden-ECMWF.pdf 里面的6页为： Point forecasterrorsin Europe, 10-m wind: verification against SYNOP 还是不太明白。请问该图细节里的误差含义： 感谢！ 相关链接： Thomas Haiden, PRINCIPAL SCIENTIST https://www.ecmwf.int/en/about/who-we-are/staff-profiles/thomas-haiden#undefined https://www.researchgate.net/profile/Thomas_Haiden Thomas Haiden, Progress in wind forecasting in the ECMWF model http://www.ewea.org/events/workshops/wp-content/uploads/2015/10/EWEA-Wind-Power-Forecasting-2015-Workshop-02-01-Thomas-Haiden-ECMWF.pdf Verification of the high-resolution forecast of surface parameters against SYNOP observations https://www.ecmwf.int/en/forecasts/charts/catalogue/plwww_m_hr_wp_ts?facets=undefinedtime=2018062300parameter=10m%20wind%20speed 2018-03-03，ECMWF（欧洲中期天气预报中心）的预报误差 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1102078.html 2017-07-13， 当前 NWP 风速预报的典型误差是多少？ http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-1066108.html 2016-02-29， 风力发电机的风速、风向、功率 3 个对应时间的时间序列 http://blog.sciencenet.cn/blog-107667-959494.html 感谢您的指教！ 感谢您指正以上任何错误！ 感谢您提供更多的相关资料！
计及风力发电机机械惯性的更精确“风速-功率”关系 转载自： http://idea.cas.cn/viewdoc.action?docid=45013 中国科学院科学智慧火花 投稿时间：2016-02-24 15:38 投稿人：杨正瓴 关键词 ： 风力，发电机，风速，风向，有功功率，机械惯性，转动惯量，动力系统，微分方程 当前提高风电功率“短期”和“超短期”预测 的可信途径有：㈠ 采用季风特性的空间相关性 ，㈡ 可信的组合 预测 ； ㈢ 缩短采样 周期 ； ㈣ 更精确 的风力发电机（以下简称“风机”）的“风速-功率”关系，等。 这里给出第㈣条思路的一些说明。 风机发出的有 功 功率P，是大自然的风驱动风机扇叶转动的结果。大自然的风速v(t)、风向，特别是风速v(t)，是风机出力的主要因素。一般认为，风携带的能量如下公式（1），即风功率是风速的3次方。这里参数A由叶片尺寸与形状决定的系数，ρ是空气密度。 （1） 但是，必须说明：风机发出的电力有功功率 P，不是P风。因 为风机扇叶受力转速对应的 “有效风速”， 即 v(t)-u(t)，才是驱动风机发出电力的直接动力。如下公式（2）。 （2） 这是因为“驱动风机的能量”来自扇叶：风吹动扇叶，扇叶带动发电机。当大自然的 风速v(t)和扇叶折算速度u(t)一样时，风和扇叶是相对静止的（之间没有力的作用），亦即扇叶不会从风力获取能量。（类似的考虑还有风能利用效率与贝兹极限，The Betz limit - and the maximum efficiency for horizontal axis wind turbines ）。v(t)和u(t)之间 的差异，是形成风机实测“风速-功率”关系成为分散带的主要原 因 ，如下图所示。 Li Pai 等2015年 ，第1598页，图4 因此，只要得 到v(t)和u(t)之间差异 ，就可以获得更精确的风机“风速-功率”关系。将风机简化为一阶惯性环节 ， 根据“定轴转动刚体转动惯量与转动角加速度的乘积，等于作用于刚体上的所有外力对转轴之矩的代数和”的基本原理，即可得到下述微分方程，即公 式（3）： （3） 这里 J是风机的机械转动惯量，D表示阻尼（风机输出的有功功率、自身转动的阻尼等）。 通过求解该微分方程，就可以根据大自然 的风速v(t)、风机的机械转动惯量J、阻尼D等 ，得到“有效风速 v(t)-u(t) ”，获得更精确的风机产生的电力 有功功率P。 本文提出的是思路和原理（应当为“原创”）。今后结合实际风机，考虑更 多其它相关因素，建立类似本文公式（3）的更 精确的微分方程，只是一些具体的技术问题。是对我们思路的跟风。 我们尚未见到采用本文思路的他人研究。为保证我们（代表我国研究人员）在该问题研究上的“原创”优先权，特贴出本文。尽管我们不能保证这点。因为我们只能用汉语、英语查询相关资料。没有能力知道汉语和英语以外的语言是否有相关的公开报道。 参考文献： 薛禹胜，郁琛，赵俊 华，等(Xue Yusheng，Yu Chen，Zhao Junhua，et al)．关于短期及超短期风电功率预测的评述(A review on short-term and ultra-short-term wind power prediction) ．电力系统自动化(Automation of Electric Power Systems)，2015，39 (6)：141-151． 杨正瓴，冯勇，熊定方 ，等(Yang Zhengling，Feng Yong，Xiong Dingfang，et al)．基于季风特性改进风电功率预测的研究展望(Research prospects of improvement in wind power forecasting based on characteristics of monsoons) ．智能电网(Smart Grid)，2015，3 (1)：1-7． 杨正瓴，张广涛，林孔 元，等(Yang Zhengling，Zhang Guangtao，Lin Kongyuan，et al)．时间序列法短期负荷预测准确度上限估计(Upper limit estimating of short term load forecasting precision by time series analysis) ．电力系统及其自动化学报(Proceedings of the CSU-EPSA)，2004，16 (2)：36-39． Betz's law - From Wikipedia, the free encyclopedia . https://en.wikipedia.org/wiki/Betz%27s_law The Betz limit - and the maximum efficiency for horizontal axis wind turbines . http://www.wind-power-program.com/betz.htm Li Pai, Guan Xiaohong, Wu Jiang, Zhou Xiaoxin. Modeling dynamic spatial correlations of geographically distributed wind farms and constructing ellipsoidal uncertainty sets for optimization-based generation scheduling . IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2015, 6(4): 1594-1605. Miller L M, Brunsell N A, Mechem D B, et al. Two methods for estimating limits to large-scale wind power generation . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2015, 112(36): 11169-11174. Banakar H，Luo C L，Ooi B T．Impacts of wind power minute-to-minute variations on power system operation ．IEEE Transactions on Power Systems，2008，23 (1)：150-160． 林卫星，文劲宇，艾小猛 ，等(Lin Weixing，Wen Jinyu，Ai Xiaomeng，et al)．风电功率波动特性的概率分布研究(Probability density function of wind power variations) ．中国电机工程学报(Proceedings of the CSEE)，2012，32 (1)：38-46． 杨正瓴 天津大学电气与自动化工程学院 2016-02-24 2016-02-24 计及风力发电机机械惯性的更精确“风速-功率”关系.pdf
风力发电机的 风速 、风向、 功率 3 个对应时间的 时间序列 一般认为，风速和风向（主要是风速）产生了风力发电机的有功功率输出。实际测量得到的风力发电 机的“风速-功率”关系 图，是具有分散性的一个带子。如下面图片 ： （1）“风速-功率”关系，2015 IEEE，Pai Li，Fig.4 （2）“风速-功率”关系，2015 PNAS，Lee M. Miller，Fig.2.(A) （3）“风速-功率”关系，2014 Lawrence，Wayne Miller，第 4 幅图 我想知道这些带子里有没有进一步的规律性，所以想找到 相同时间点 的测量得到的 风速 、 风向 、 功率 的3个时间序列 。希望时间分辨率小于1分钟的水平（ time resolution ≤ 1 min）。风速变化范围最好能够达到 0~16m/s。 即如下面2个图片所示的数据。 哪有如下两图所示的 相同时间采样 得到的 风速 、 功率 实测数据？ （4）赵瑜，等人，2013，图2 某风场日风速曲线 （5）赵瑜，等人，2013，图3 某风场单台风机日输出功率曲线 相关链接： 赵瑜，周玮，于芃，等．风电有功波动功率调节控制研究 ．中国电机工程学报，2013，33(13)：85-91 http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTotal-ZGDC201313013.htm Li Pai, Guan Xiaohong, Wu Jiang, et al. Modeling dynamic spatial correlations of geographically distributed wind farms and constructing ellipsoidal uncertainty sets for optimization-based generation scheduling . IEEE Transactions on Sustainable Energy, 2015, 6(4): 1594-1605. Miller L M, Brunsell N A, Mechem D B, et al. Two methods for estimating limits to large-scale wind power generation . Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 2015, 112(36): 11169-11174. http://www.pnas.org/content/112/36/11169.full Lawrence Livermore National Laboratory, Arnie Heller, april 2014, Predicting Wind Power with Greater Accuracy Researchers are combining fieldwork, advanced simulation, and statistical analysis to help wind farm and electric power grid operators. https://str.llnl.gov/april-2014/miller Wind turbine manufacturers typically provide operators with a simple “power curve,” which shows power from the turbine as primarily the cube of hub-height wind speed. However, Livermore researchers are showing that power curves frequently err by ± 20 percent of actual power output, as seen in this plot of observed power versus wind speed at a northern California wind farm. The color map relates atmospheric stability conditions to reported power-output observations. Eastern Wind Dataset http://www.nrel.gov/electricity/transmission/eastern_wind_methodology.html The Eastern Wind Dataset contains modeled wind farm data points for the eastern United States for 2004, 2005, and 2006. It is intended for use by energy professionals such as transmission planners, utility planners, project developers, and university researchers who perform wind integration studies and estimate power production from hypothetical wind plan. 感谢您的指教！ 感谢您指正以上任何错误！
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