太阳辐射短临预报及订正方法研究

发布时间：2020-08-06 18:29

【摘要】：太阳能是一种清洁能源,合理有效开发太阳能资源对减少污染、保护环境以及应对气候变化和能源安全具有重要的实际意义。为了实现能源和环境的可持续发展,近年来世界各国都将光伏发电作为太阳能资源开发利用的重点领域,因此本文着重研究了光伏发电领域最为关心的辐射短临预报和预报数值的统计订正。本文太阳辐射短临预报方法研究基于利用2014年7-9,12月和2015年1,2月甘肃某光伏电站逐15分钟观测总辐射值,以自适应的偏最小二乘回归法对该测站的总辐射进行4小时内的逐15分钟的短临预报,重点分析了不同季节、不同天气状况下的预报效果差异,并对不同预报时段进行分析,指出了不同提前时次预报效果的逐步递减效应,分析了成因。而太阳辐射数值预报滚动订正方法则研究利用2013年1-12月北京南郊观象台逐时观测总辐射以及BJ-RUC数值预报模式系统预报的未来24h逐时总辐射、云量、水汽混合比、云水、云冰含量等14个常规气象要素数据,运用多种线性和非线性订正方法对模拟总辐射进行订正,分析了不同订正方案、不同季节、不同样本数的订正效果差异,最终确定最优的滚动订正方案。分析结果表明：(1)不同季节辐射预报的有效时段不相同,夏季为每日8时-20时明显高于冬季的9时-19时：(2)4小时内逐时次的预报效果逐步变差,相关系数由0.98逐步减小到0.88,相对均方根误差由12%逐步增加到34%；(3)晴天的预报效果优于云雨天,普遍相差20 w/m2,晴天的预报结果明显低于观测值,而相对的云雨天的预报值明显高于观测值。(4)不同季节辐射订正的影响因素不尽相同,需采用不同的组合订正因子,其中总辐射、2m比湿、2m相对湿度、低云量、中云量、云水雨冰雪霰混合比、水汽混合比可作为辐射订正的推荐因子：(5)最优样本数选取时需考虑季节差异；(6)逐时滚动订正方案的订正效果较好,明显优于非滚动方案。采用逐时滚动订正方法订正后的总辐射平均绝对误差、平均绝对百分比误差、相对均方根误差分别减小了56.76 W.m-2、19.01%、26.38%,而且79%的时刻订正后绝对误差小于订正前；订正后绝对误差的概率分布表现为显著的正态分布特征,多数情况下介于-80～40 W.m-2之间,最大概率分布范围为-40～0 W.m-2；(7)秋冬季订正效果优于春夏季,这与云的宏观和微观物理量预报效果的季节差异有关。
【学位授予单位】：南京信息工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P456.1
【图文】：

逦南京信息工程大学硕±学位论文逦逡逑化５？0．５°、３ｈ—次的每夭未来１６８ｈ邋ＧＦＳ／ＮＣＥＰ预报场资料作为大尺度气象背景场和边界条逡逑件。Ｄ１区域每天冷启动２次，预报时长为７２小时，逐小时输出结果为Ｄ２区域提供边界《件；逡逑Ｄ２区域预报时长为２４小时，逐３小时循环更新同化一次，并提供未来２４小时逐时常规气象逡逑要素预报产品。采用的物理参数化方案分别为：微物理过程为ＷＳＭ邋６分类霸方案；路面过逡逑程为Ｎｏａｈ路面模式方案，边界层方案为ＹＳＵ，Ｄ１区采用的积云对流参数化方案为逡逑Ｋａｉｎ－Ｆｒｉｔｓｃｈ（Ｄ２区不采用积云对流方案），福射过程为ＲＲＴＭ长波方案和Ｄｕｄｈｉａ短波方案。逡逑Ｅ邋８０邋Ｅ邋ｄＤ邋￡邋１０３邋Ｅ邋］邋ＩＤ邋Ｅ邋１２０邋Ｅ邋１３０邋Ｅ邋１４０邋Ｅ逡逑４邋ＧＯ逦Ｉ邋－邋Ｖ．——Ｉ邋＇邋＇邋Ｉ邋■邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋＊邋Ｉ邋Ｉ邋■邋１邋Ｉ邋Ｉ邋Ｉ邋ｉ邋；邋ｉ邋私挪，

本文编号：2782792