基于CFD流场预计算的短期风速预测方法

• 作者: 刘永前 李莉 杨勇平 韩爽
• 来源期刊: 中国电机工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 短期风速预测 计算流体力学模型 预计算 流场特性数据库 风电功率预测
• 年，卷（期）: 2013,（7）
• 所属期刊栏目: 智能电网
• 页码范围: 27-32,前插4
• 页数: 7页
• 分类号: TM71
• 字数: 4447字
• 语种: 中文

摘要

风电功率预测有利于减轻风力发电对电网的冲击、提高电网运行的安全性和经济性,准确预测风速是风电功率预测的关键.提出一种基于计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)流场预计算(CFD pre-calculated flow fields,CPFF)的短期风速预测方法:首先,对可能出现的风电场来流条件离散化,并利用CFD模型对不同来流条件下的流场进行预计算；其次,提取各来流条件下流场特定位置的风速和风向分布,组成流场特性数据库；最后,以中尺度数值天气预报数据为输入参数,利用数据库插值预测风电机组轮毂高度的风速和风向.以中国北方某风电场为例,采用文中方法进行为期一年的提前24小时风速预测.通过与风机实测风速数据对比,结果表明:各台机组轮毂高度的预测风速年平均绝对误差小于2 m/s,年均方根误差小于2.5 m/s,而且误差越小的预测风速出现的概率越大.所提预测方法不但预测精度高、稳定性好,而且由于复杂的流场计算在预测前完成,预测过程简单、耗时少,工程实用性强.