[发明专利]一种基于移动基站实测数据的风场预测方法

说明书

本发明公开了一种基于移动基站实测数据的风场预测方法，包含以下步骤：步骤1：实时获取移动基站测量数据与固定观测站点数据后建立信息数据库；步骤2：以移动基站测量数据与固定观测站点数据为观测值，计算观测值与风场数值预报模型计算的模拟值之间的偏差，以偏差为指标，采用滤波同化方法修正模拟值并建立风场预报修正模型；步骤3：采用大气仿真软件根据风场区域建立计算网格；步骤4：利用风场预报修正模型对计算网格进行修正后建立风场数据模拟模型；步骤5：获取风场参数并输入至风场数据模拟模型中进行预测得到预测数据。

技术领域

本发明涉及风场预测领域，具体涉及一种基于移动基站实测数据的风场预测方法。

背景技术

对于风电场来说，准确的风场预报数据是相关决策优化管理的基础信息，对于风电场的运营具有重要的意义，然而，风场预报所用的初始场的准确性在很大程度上决定了预报结果的精度，当前，初始场的确定多是依赖于固定观测站点实测数据进行优化，该方法仅能调整观测站附近的区域，对于离测点较远的区域基本没有效果；因此需要建立一种基于移动基站的短时风场预报模拟系统，综合考虑移动基站局部范围内实时风场要素变化，同化基站测量数据对风场环境进行实时预报，提高预报数据结果的精度。

发明内容

本发明要解决的技术问题是当前初始场的确定多是依赖于固定观测站点实测数据进行优化，该方法仅能调整观测站附近的区域，对于离测点较远的区域基本没有效果，本发明提供一种基于移动基站实测数据的风场预测方法，在进行风场预报时除了考虑传统实测数据外，还将实时移动基站数据纳入进来，在进行风场预报时，采用滤波同化技术，基于移动基站测量数据，实现对风场预报初始场的优化，提高预报的精度，使得模型预报的初始场精度得到提高，能够提高短时风场预报模型的精度，用以解决现有技术导致的缺陷。

为解决上述技术问题本发明提供以下的技术方案：

一种基于移动基站实测数据的风场预测方法，其中，包含以下步骤：

步骤1：实时获取移动基站测量数据与固定观测站点数据后建立信息数据库；

步骤2：以所述移动基站测量数据与所述固定观测站点数据为观测值，计算所述观测值与风场数值预报模型计算的模拟值之间的偏差，以所述偏差为指标，采用滤波同化方法修正模拟值并建立风场预报修正模型；

步骤3：采用大气仿真软件根据风场区域建立计算网格；

步骤4：利用所述风场预报修正模型对所述计算网格进行修正后建立风场数据模拟模型；

步骤5：获取风场参数并输入至所述风场数据模拟模型中进行预测得到预测数据。

上述的一种基于移动基站实测数据的风场预测方法，其中，步骤1中的所述移动基站包含飞机、汽车、气球、船。

上述的一种基于移动基站实测数据的风场预测方法，其中，步骤2中采用滤波同化方法修正所述模拟值的具体计算过程如下：

滤波器基于数值模式微分方程的描述如下：X(k)＝AX(k-1)+BU(k)+W(k)；(式1)

观测值的描述如下：y(k)＝HX(k)+V(k)；(式2)

其中，X(k)是k时刻的风场要素状态，U(k)是k时刻的强迫场，A和B是系统参数，W(k)是模拟结果，y(k)是k时刻的观测值，H是测量系统的参数，对于多测量系统，H为矩阵，V(k)是测量的噪声；

滤波器利用数值模式模拟下一时刻风场信息状态的计算公式如下：

X(k|k-1)＝AX(k-1|k-1)+BU(k)；(式3)

其中，X(k|k-1)是利用上一状态预测的结果，X(k-1|k-1)是上一状态最优的结果，U(k)为k时刻的强迫场；