围绕5GGNSS构建的一套高时空分辨率风场与功率预测体系
本项目面向"双碳"与高比例风电并网需求,围绕"5GGNSS基站资源复用——水汽导风一风功率端到端预测"构建一套高时空分辨率风场与功率预测体系。
首先,在系统梳理风功率预报,卫星/水汽导风与 GNSS 水汽反演及深度学习时空建模进展的基础上,提出以CNN/GNN/BNN为核心的物理约束融合模型,集成ERA5/WRF,风机SCADA 与多源观测,实现风电场尺度三维风场的概率预报,
并通过多模型集成与不确定性校准,将风速预测误差控制在工程可用范围内。
其次,基于ERA5与 WRF数据开展 ANN与Transformer水汽导风试验,
在理想化条件下将风速均方根误差压至约2 m/s,并在高分辨率WRF与
GNSS/5G观测约束下,将多站导风偏差控制在2%-4%以内;利用全国5G基
站GNSS与江苏,浙江多站风场观测,实现多站GNSS/5G导多站观测风,整
体性能优于ERA5与GFS。
进一步提出"物理约束融合路径+GNSS水汽导风
路径"的双路径整合方案,按高度与区域密度自适应加权两类风场概率预报,并
结合基于混合密度网络(MDN)的风速功率映射模块,形成端到端功率预测
链路,最终功率偏差稳定控制在10%以内。依托置信启风(下文也称wind ai)
平台,项目实现了从数据准备,模型训陈,滚动预报到功率预测与可视化的一体
化工程封装,为5GGNSS气象复用和风电场精细化预测提供了可复制的技术方
案,并已获得企业认可。
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