[发明专利]一种输电线路的精细化风速预测方法

权利要求书

1.一种输电线路的精细化风速预测方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)利用CALMET模块对现有天气预报系统的预报数据进行风速降尺度计算，获取1km水平分辨率的精细化风场预报资料；

2)在现有天气预报系统基础上，根据准业务预报实际需求，综合利用输电线路在线微气象监测、自动气象站观测及模式预报方面的数据，获取输电线路的电力杆塔点温度、气压、湿度和风速的监测数据；

3)将CALMET动力降尺度所得的1km水平分辨率的风速预报资料与输电线路的监测数据进行数据融合，建立基于偏最小二乘回归方法的风速订正预报模型，对局地站点预报订正方案开展测试对比，分析不同预报订正方法近地面风速与观测风速的差异，进行多元数据融合的风速预测；

4)对风速订正预报模型及风速预测进行不同样本数量和数值预报融合方案的检验，凝练出针对不同电网台风灾情的优化方案，提供精细网格化的近地面风速订正预报场。

2.根据权利要求1所述的输电线路的精细化风速预测方法，其特征在于：步骤3)中，建立所述风速订正预报模型包括如下步骤：首先将历史模式预报数据作为自变量，同时刻观测数据作为因变量，建立模型并获取参数；再将建模参数带入需订正的预报时刻，算出风速的“观测值”，即所谓的风速订正值；同时刻建模：每次预报有1～24小时累计24个时次预报值，建模时采用同时次预报值与对应的观测值建模，对于起报时刻为t的预报风速；首先按照上述建模方案选取历史样本，并计算相应的自变量x_i和因变量y，然后用偏最小二乘回归算法得到每个自变量的回归系数β_i，最后利用起报时刻t的自变量X_i，得到在未来时刻t+Δt的风速订正结果Y。

3.根据权利要求1或2所述的输电线路的精细化风速预测方法，其特征在于：步骤3)中，所述风速预测的具体步骤为：

利用多要素短临预报方法进行短临预报，短临预报通过以下方程实现：

H(t_i)＝H(t_i-1)+f_T[H_NWP(t_i)-H_NWP(t_i-1)] (1)

其中，f_T是考虑云量预报偏差影响的系数，由以下方程获取：

f_T＝1+c_NC_ERR (2)

其中C_ERR是云量预报误差，c_N是经验系数，c_N取0.5-0.7之间；对于温度预报，f_T是重要的影响因子，而对于风速预报，云量影响较小，且在风速订正过程已考虑湿度和温度的影响因素，因此不用考虑云量预报偏差所带来的风速误差，即取f_T＝1；

最后，采用“blending”思想，将外推风速预报与数值模式预报相融合，其融合方式为：

H(t)＝wt(t)×H_DZ(t)+(1-wt(t))×H_NWP(t) (3)

其中H_DZ(t)和H_NWP(t)分别为t时刻订正预报和数值预报风速，wt(t)为t时刻权重，取值如下

其中α和β分别是数值预报在t＝0和t＝6的权重，γ代表在融合时段中间部分wt(t)的斜率，根据方程(4)，H(t)前两小时的预报主要是基于外推预报结果，而在预报的后端，数值预报的比重随着时间的增加而增加，另外，为了令wt(t)从t+2到t+4小时的变化较为平滑，γ值被设定为约等于1。