國外風電功率預測發展現狀

　　eWind 系 統 是 美 國 AWSTruewind 公司開發的風功率預測系統，它將高分辨率的中尺度模型與統計學模型相結合，主要包括一組高精度的三維大氣物理數學模型、適應性統計模型、風電場輸出模型和預測分發系統四個部分。eWind 使用ForeWind 數值天氣預報數據作為中尺度模型。為了得到高分辨率的數值天氣預報數據，該系統使用多個模型進行初始化，然后利用統計方法預測測風塔處的氣象數據，最后使用“統計風電場輸出模型”得到風電功率。預測時間尺度是 48 小時，時間分辨率為 1 小時。目前該系統為加州的兩個大型風電場提供預測服務。

　　PowerSight 系統是 3TIER 環境預測集團與華盛頓大學聯合開發的風電功率預測系統。該預測系統包含 2 個模塊：日前和周前預測系統及小時前預測系統。第一個模塊提供時間尺度為 168 小時（7 天）和 84 小時的預測，時間分辨率為 1 小時。系統首先使用數值天氣預報模式 WRF 或 MM5 的 6 種最優結構進行氣象預測，每天預測 4 次，空間分辨率為5km；然后通過模式輸出統計修正數值天氣預報預測誤差；最后根據功率曲線預測輸出功率，同時估計預測的不確定性。第二個模塊提供時間尺度為 8 小時、時間分辨率為 1 小時、更新頻率為 5 分鐘 /10 分鐘 /15 分鐘的超短期預測。除了使用風電場的SCADA 數據外，還使用日前預測數據和其它場址的氣象數據。目前，該系統在美國覆蓋的風電裝機容量超過6000MW。未來主要研究的領域包括：日前爬坡預測、小時內預測和小時前爬坡預測。

　　Precise Stream 系 統 是 Precise Wind公司開發的風電功率預測系統，該系統采用物理方法，提供單臺風

機、單個風電場和風電場群的功率預測。系統的預測方法基于中 - 小尺度大氣模型。這一方法的主要特點是能捕捉垂直方向 17km、水平方向數百公里的氣象信息。模型使用不同水平分辨率的三重網格定義場址周邊的較大區域，內部的分辨率為 1 公里。以上特點使該系統對于復雜地形風電場的預測具有非常明顯的優勢。但該方法計算量巨大，需要使用大規模刀片集群計算機系統。Precise Stream預測系統根據風速的測量值或風電場實測功率進行后處理以修正系統誤差。不過與一些統計模型需要至少 1 年的測量數據不同，該系統只需要 3個月的數據。Precise Stream 系統可提供多個時間尺度的預測：日前預測（48 ～ 72 小時）、次日預測（24 小時）、時前預測（4 ～ 6 小時）、提前 1 小時預測和時內預測。

　　　英國、法國、愛爾蘭等風電發展較快的歐美國家紛紛開始開發和應用風電功率預測系統，其中較為成熟的產品有英國 Garrard Hassan 公司開發的 GH Forecaster 系統、法國 Ecole des Mines de Paris 公司開發的 AWPPS 系統、愛爾蘭國立科克大學與丹麥氣象研究所聯合開發的HIRPOM 系統等。