[发明专利]测风塔在数值天气预报中的校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及天气预报领域，具体地，涉及一种测风塔在数值天气预报中的校正方法。

背景技术

数值天气预报numerical weather prediction是指根据大气实际情况，在一定的初值和边值条件下，通过大型计算机作数值计算，求解描写天气演变过程的流体力学和热力学的方程组，预测未来一定时段的大气运动状态和天气现象的方法。

全世界已有30多个国家和地区把数值天气预报作为制作日常天气预报的主要方法，其中不少国家和地区除制作1～2天的短期数值天气预报外，还制作一个星期左右的中期数值天气预报。

中国于1955年开始摸索作数值天气预报，1959年开始在计算机上进行数值天气预报，1969年国家气象局正式发布短期数值天气预报，以后逐步改进数值预报模式并实现了资料输入、填图、分析和预报输出的自动化。目前，除完成日常的短期数值天气预报业务外，已作出中期数值天气预报。

数值天气预报通常根据全球气象站上报的气象资料生成全球谱模式场，再经过高性能大型计算机进行降尺度处理，将数值天气预报尺度由27×27km，降为9×9km或3×3km，即在数值天气预报中3×3km作为一个天气预报点进行预报，在3×3km范围内只有一个温度、压力、风速等气象值。

目前，在风资源条件较好的地区设立测风塔，并长时间对测风塔上10m、30m、50m和70m等高层处的风速和风向数据的观测收集，得到一个片区风能情况的变化，然后据此确定该地区的风能资源，为风电场建设提供前期服务。

一种千万千瓦级风电基地实时风资源网络管理系统，是包括与多个风电场匹配设置的多个实时测风塔系统，以及与所述多个实时测风塔系统通信连接、且用于统一管控多个风电基地的中心站。

风电功率短期及超短期预测系统使用风电场历史功率和测风塔历史风况信息，依据统计方法建立风电功率预测模型，再结合由欧洲气象中心生产的实况数值天气预报数据，以及兰州中心气象台生产的实况数值天气预报，进行风电场功率的短期及超短期预测，

风电功率短期及超短期预测最常采用的是时间序列法，即采用历史风电有功出力及风况信息进行建模，再结合风电场实时有功作为输入值，进行短期及超短期未来功率预测。该方法仅依赖前期的功率数据，缺乏外界参数的修正，因而预测结果随机性较强、稳定性较差。通过测风网络的建立，收集区域内实时风况信息，以多测风塔数据为基础，对数值天气预报降尺度后预报点的预测结果进行修正，修正数值天气预报的预测结果，并通过数值天气预报结果的修正，以提高短期及超短期风电功率的预测结果。

现有的数值天气预报生产过程中，只使用了雷达、船舶、气象站获取的气象资料，再输入至大型计算机中，进行天气预报的生产计算。数值天气预报生产，每天进行两次生产预测，而在数值天气预报生产计算过程中，使用的气象站和雷达采集的数据，都是少则一小时多则十几小时前的数据，数据时效性上存在一定缺陷。数值天气预报的生产，是先生产出一个全球谱模式场，再经过大型计算机的计算，算出需求地区的细网格天气预报情况。但生成全球谱模式场时，是利用全球气象站获取的信息。而对于我国西北以及北方地区，人烟稀少的戈壁草原地区，气象站数量十分有限，在全球谱模式场的生产过程中，其气象预测精度偏低，导致针对这一地区的更进一步细网格数值天气预报效果就不甚理想。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种测风塔在数值天气预报中的校正方法，以实现提高天气预测准确度的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种测风塔在数值天气预报中的校正方法，中心站大型计算机利用气象观测站传输的气象信息，经过模式计算生成天气预报初步产品，实时测风塔收集选定区域的信息，并将收集的信息上传至中心站；

所述中心站结合实时测风塔传输的信息，对上述生成天气预报初步产品进行数值天气预报修正。 

根据本发明的优选实施例，上述实时测风塔收集的信息包括，风速信息、温度信息和气压信息。

根据本发明的优选实施例，所述实时测风塔包括数据采集器、传感器、电源设备和通讯设备，所述传感器采集的数据经数据采集器后通过通讯设备上传至中心站，所述电源设备提供电源。

根据本发明的优选实施例，所述数据采集器使用南瑞公司研发的ACS300-MM。

根据本发明的优选实施例，所述传感器包括设置在测风塔上的风速风向计、温度计和气压计。

根据本发明的优选实施例，所述电源设备包括蓄电池和太阳能板，所述蓄电池配有过充过放保护器。