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【论文推荐】复杂下垫面风电场风速数值模拟及误差特征

2022-05-28 09:11:24

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气象之旅


2016年第5期

复杂下垫面风电场风速数值模拟及误差特征


作者:祖繁,樊曙先,王咏薇,吴息

  doi:10.13878/j.cnki.dqkxxb.20121224001

摘要:利用WRF模式分别对沿海及山地条件下风电场风速进行高分辨数值模拟,并对其误差特征进行分析,结果表明:1)WRF模式对复杂地形条件下的风速模拟性能良好,模拟值较好地体现天气尺度的周期变化;2)沿海及山地条件下模拟与观测的误差特征各不相同。模式静态数据未能显现沿海的小岛,并且低估了山地测风塔所在的海拔,导致沿海平均模拟风速偏大,山地平均模拟风速偏小;3)分析不同风向的归一化均方根误差,沿海陆风情况下,下垫面相对复杂,误差明显增大;沿海海风情况下,下垫面均一,误差明显减小;4)仅作单个风电场周边数百平方千米的模拟,采用一台12核的服务器进行WRF模式的并行计算可满足48 h短期预测的时效性。仅仅提高模拟的网格分辨率,并不一定能提升模拟的准确性。


关键词:复杂下垫面;WRF模式;风速;数值模拟;误差特征;网格分辨率

图1 模拟最内层区域的土地利用及地形高度分布(单位:m;色标从左向右依次代表:灌溉耕地和草地、耕地林地混合、灌丛、落叶阔叶林、常青针叶林、水体和湿地;实三角分别代表:A为福建六鳌风电场测风塔、B为贵州韭菜坪风电场测风塔。) a.沿海;b.山地


图4 2010年4月贵州韭菜坪风电场不同高度模拟风速和观测风速的比较  a.10 m;b.30 m;c.50 m;d.70 m


图6 测风塔不同高度上实测、模拟风速概率分布对比 a.沿海10 m;b.山地10 m;c.沿海70 m;d.山地70 m


图7 测风塔不同高度上各风向的归一化均方根误差 a.沿海10 m;b.山地10 m;c.沿海70 m;d.山地70 m


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