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一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD残差改正模型
被引量:
4
1
作者
闫俐孜
马丹
+2 位作者
徐莹
王胜利
范曹明
《华中师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期443-450,共8页
对流层延迟是GNSS定位的主要误差源之一,利用NWP模型的气象数据积分反演ZTD是当前研究热点.然而,采用两大气象预报中心(ECMWF和NCEP)的再分析资料反演ZTD的残差一般在±60mm之间浮动,预报资料反演的ZTD的精度更差,都不能直接用于精...
对流层延迟是GNSS定位的主要误差源之一,利用NWP模型的气象数据积分反演ZTD是当前研究热点.然而,采用两大气象预报中心(ECMWF和NCEP)的再分析资料反演ZTD的残差一般在±60mm之间浮动,预报资料反演的ZTD的精度更差,都不能直接用于精密定位.一般是先将此反演的ZTD作为初值,设定先验方差,将残差作为未知参数求解.NWP反演的ZTD的精度,将直接影响对流层和模糊度参数在滤波过程中收敛速度.前人的研究表明.NWP反演ZTD的残差大小与测站所在纬度相关.利用纬度与残差的相关函数可提高NWP反演ZTD的精度.但效果并不明显.针对以上问题,比较ECMWF和NCEP再分析资料反演ZTD的精度,然后分析精度较高的ECMWF资料反演的ZTD的残差随温度、湿度、纬度、季节等因子变化的规律,并结合基于最小绝对残差法的多项式拟合方法拟合残差,提出一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD的残差改正模型,从而提高NWP反演ZTD的精度.为验证模型的性能.以133个IGS站高精度ZTD为参考.拟合2015年ECMWF反演ZTD的残差.构建残差改正模型.并利用此模型改正2016年ECMWF反演的ZTD.实验结果表明:在纬度高于15°的地区.NWP反演的ZTD的平均残差和均方根误差比使用模型前分别减小了86.9%和36.3%.另外,对于较低纬度地区.此残差改正模型的效果不明显.
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关键词
对流层延迟(ZTD)
数值天气预报(
nwp
)
残差改正模型
残差拟合
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职称材料
计及气象因素和风速空间相关性的风电功率预测模型
被引量:
44
2
作者
胡帅
向月
+3 位作者
沈晓东
刘俊勇
刘继春
李健华
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2021年第7期28-36,共9页
建立了一种计及数值天气预报中气象因素和风速空间相关性的组合加权风电功率预测模型。首先,考虑到数值天气预报数据中的风速精确度不高,建立了基于高斯过程的数值天气预报风速修正模型,计入其他气象因素,如风向、温度、湿度、气压等,...
建立了一种计及数值天气预报中气象因素和风速空间相关性的组合加权风电功率预测模型。首先,考虑到数值天气预报数据中的风速精确度不高,建立了基于高斯过程的数值天气预报风速修正模型,计入其他气象因素,如风向、温度、湿度、气压等,进行风电预测。同时,基于目标风电场与相邻风电场区域的风速空间相关性分析,求得其最大相关系数点的延迟时间,建立风速空间相关性预测模型。然后,基于数值天气预报偏差修正的风电功率预测模型和空间相关性预测模型,建立组合加权预测模型,并利用拉格朗日乘子法求得组合模型中各个单一模型的加权值。算例结果表明,所提模型及方法能够有效提高风电功率预测的精度。
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关键词
风力发电
预测模型
数值天气预报
风速修正
风速相关性
气象因素
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职称材料
基于多目标协同训练的风电功率预测提升算法
被引量:
6
3
作者
宋家康
赵建勇
+3 位作者
孙海霞
王华雷
年珩
张森
《电力工程技术》
北大核心
2023年第6期232-240,共9页
“双碳”目标下,电力系统加速转型,风电预测技术对构建高比例新能源的新型电力系统具有重要意义。为提升风电功率预测的准确性和鲁棒性,文中提出一种基于多目标协同训练的数值天气预报(numerical weather predicition,NWP)隐式校正算法...
“双碳”目标下,电力系统加速转型,风电预测技术对构建高比例新能源的新型电力系统具有重要意义。为提升风电功率预测的准确性和鲁棒性,文中提出一种基于多目标协同训练的数值天气预报(numerical weather predicition,NWP)隐式校正算法。首先,分析了NWP校正的必要性和基于NWP显式校正的二步预测法存在的问题;然后,针对二步预测法存在的问题,基于多目标协同训练的优化方式利用神经网络进行NWP隐式校正,以端到端的方式训练模型,同时实现NWP隐式校正和风电功率预测的功能。结合某风电场实测数据开展具体算例分析,证明了所提算法对短期及中长期风电功率预测均有提升作用。此外,该算法仅需1个网络且避免了二次计算,节省了计算存储成本。
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关键词
风电功率预测
数值天气预报(
nwp
)隐式校正
神经网络
提升算法
多目标协同训练
二步预测法
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职称材料
基于数值天气预报的光伏功率短期预测分类组合算法
被引量:
14
4
作者
张俊
贺旭
+1 位作者
陆春良
王波
《广东电力》
2019年第6期55-60,共6页
为了提高光伏功率日前短期预测的准确率,基于日前数值天气预报,建立考虑了季节循环和日循环的统计预测模型,然后分不同时刻应用3种算法(分类中位数、分类回归和分类聚类)对原始短期预测值进行修正,并应用最小方差组合算法对这3种单体算...
为了提高光伏功率日前短期预测的准确率,基于日前数值天气预报,建立考虑了季节循环和日循环的统计预测模型,然后分不同时刻应用3种算法(分类中位数、分类回归和分类聚类)对原始短期预测值进行修正,并应用最小方差组合算法对这3种单体算法进行组合。以浙江宁波地区4个光伏场站为研究对象,与日前原始预测值平均绝对误差(mean absolute error,MAE)相比,3种单体算法修正后MAE均有所下降;等权重和最小方差组合算法修正后的MAE进一步降低,其中最小方差组合算法修正后的效果最好,MAE平均下降1.606%。结果表明,最小方差组合算法能够适应不同季节且具有较高的预测精度。
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关键词
光伏功率预测
数值天气预报
组合预测
分类
修正
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职称材料
数值天气预报中分析同化基本方法的历史发展脉络和评述
被引量:
16
5
作者
朱国富
《气象》
CSCD
北大核心
2015年第8期986-996,共11页
数值天气预报中分析同化的基本方法先后经历了多项式函数拟合方法、逐步订正方法、最优插值方法、变分方法和集合卡尔曼滤波方法。本文首先根据相关的经典文献力求本色地介绍这些方法的基本思想和实施的具体要点;然后,着重于它们的上下...
数值天气预报中分析同化的基本方法先后经历了多项式函数拟合方法、逐步订正方法、最优插值方法、变分方法和集合卡尔曼滤波方法。本文首先根据相关的经典文献力求本色地介绍这些方法的基本思想和实施的具体要点;然后,着重于它们的上下承接关系,试图阐述同化的历史发展脉络,评述这些方法的显著特征和创新性,以期清晰地理解资料同化的循序渐进的内在发展逻辑。此外,从起源上阐明"主观分析"与"客观分析"、"初猜场"与"背景场"、"分析"与"同化"、以及"更新"、"新息"等基本概念,以期准确地理解和把握"大气资料同化"的由来和内涵。
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关键词
数值天气预报
客观分析和资料同化
逐步订正方法
最优插值方法
变分方法
集合卡尔曼滤波方法
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职称材料
强风事件识别及预报订正方法研究
6
作者
韩乐琼
何晓凤
+2 位作者
张雪松
肖擎曜
陈笑
《气象》
CSCD
北大核心
2023年第12期1542-1552,共11页
以如东海上风电场升压站激光雷达测风资料为基础,提出了一种强风事件识别方法,设计并比较了三种预报强风事件识别方案。基于决策树和一元线性回归方法,分别开展了针对强风事件的订正方法研究。结果发现:三种预报强风事件识别方案中,等...
以如东海上风电场升压站激光雷达测风资料为基础,提出了一种强风事件识别方法,设计并比较了三种预报强风事件识别方案。基于决策树和一元线性回归方法,分别开展了针对强风事件的订正方法研究。结果发现:三种预报强风事件识别方案中,等分位阈值方案明显更优,事件命中率达到76.1%,匹配时长命中率达到87.6%;采用消偏阈值方案和等分位阈值方案预报的强风事件时长会更接近观测强风事件时长;等分位阈值方案识别的事件基本可以覆盖到各次观测强风事件的全程;两个订正模型相对于模式预报都有一定提升与改进,其中决策树比一元线性回归模型更优,其平均绝对误差、相对误差和均方根误差明显更小。
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关键词
强风事件
数值预报
订正
决策树
一元线性回归
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职称材料
题名
一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD残差改正模型
被引量:
4
1
作者
闫俐孜
马丹
徐莹
王胜利
范曹明
机构
山东科技大学测绘科学与工程学院.山东青岛
福建农林大学资源与环境学院福建省土壤环境健康与调控重点实验室
山东科技大学海洋工程研究院.山东青岛
出处
《华中师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第3期443-450,共8页
基金
国家自然科学基金项目(41704021)
山东省自然科学基金项目(ZR2017QD002)
+3 种基金
山东科技大学人才引进科研启动基金项目(2017RCJJ075)
山东科技大学研究生科技创新项目(SDKDYC180315)
青岛市应用基础研究计划项目(18-2-2-42-jch)
山东省重点研发计划项目(2018GGX109008)
文摘
对流层延迟是GNSS定位的主要误差源之一,利用NWP模型的气象数据积分反演ZTD是当前研究热点.然而,采用两大气象预报中心(ECMWF和NCEP)的再分析资料反演ZTD的残差一般在±60mm之间浮动,预报资料反演的ZTD的精度更差,都不能直接用于精密定位.一般是先将此反演的ZTD作为初值,设定先验方差,将残差作为未知参数求解.NWP反演的ZTD的精度,将直接影响对流层和模糊度参数在滤波过程中收敛速度.前人的研究表明.NWP反演ZTD的残差大小与测站所在纬度相关.利用纬度与残差的相关函数可提高NWP反演ZTD的精度.但效果并不明显.针对以上问题,比较ECMWF和NCEP再分析资料反演ZTD的精度,然后分析精度较高的ECMWF资料反演的ZTD的残差随温度、湿度、纬度、季节等因子变化的规律,并结合基于最小绝对残差法的多项式拟合方法拟合残差,提出一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD的残差改正模型,从而提高NWP反演ZTD的精度.为验证模型的性能.以133个IGS站高精度ZTD为参考.拟合2015年ECMWF反演ZTD的残差.构建残差改正模型.并利用此模型改正2016年ECMWF反演的ZTD.实验结果表明:在纬度高于15°的地区.NWP反演的ZTD的平均残差和均方根误差比使用模型前分别减小了86.9%和36.3%.另外,对于较低纬度地区.此残差改正模型的效果不明显.
关键词
对流层延迟(ZTD)
数值天气预报(
nwp
)
残差改正模型
残差拟合
Keywords
Zenith Tropospheric Delay (ZTD)
numerical
weather
Prediction(
nwp
)
residual
correction
model
residual fitting
分类号
P228 [天文地球—大地测量学与测量工程]
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职称材料
题名
计及气象因素和风速空间相关性的风电功率预测模型
被引量:
44
2
作者
胡帅
向月
沈晓东
刘俊勇
刘继春
李健华
机构
四川大学电气工程学院
出处
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2021年第7期28-36,共9页
基金
中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(YJ201654)。
文摘
建立了一种计及数值天气预报中气象因素和风速空间相关性的组合加权风电功率预测模型。首先,考虑到数值天气预报数据中的风速精确度不高,建立了基于高斯过程的数值天气预报风速修正模型,计入其他气象因素,如风向、温度、湿度、气压等,进行风电预测。同时,基于目标风电场与相邻风电场区域的风速空间相关性分析,求得其最大相关系数点的延迟时间,建立风速空间相关性预测模型。然后,基于数值天气预报偏差修正的风电功率预测模型和空间相关性预测模型,建立组合加权预测模型,并利用拉格朗日乘子法求得组合模型中各个单一模型的加权值。算例结果表明,所提模型及方法能够有效提高风电功率预测的精度。
关键词
风力发电
预测模型
数值天气预报
风速修正
风速相关性
气象因素
Keywords
wind power generation
prediction model
numerical
weather
prediction(
nwp
)
wind speed
correction
wind speed correlation
meteorological factor
分类号
TM614 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于多目标协同训练的风电功率预测提升算法
被引量:
6
3
作者
宋家康
赵建勇
孙海霞
王华雷
年珩
张森
机构
国网江苏省电力有限公司连云港供电分公司
浙江大学电气工程学院
出处
《电力工程技术》
北大核心
2023年第6期232-240,共9页
基金
国家自然科学基金资助项目(51977194)。
文摘
“双碳”目标下,电力系统加速转型,风电预测技术对构建高比例新能源的新型电力系统具有重要意义。为提升风电功率预测的准确性和鲁棒性,文中提出一种基于多目标协同训练的数值天气预报(numerical weather predicition,NWP)隐式校正算法。首先,分析了NWP校正的必要性和基于NWP显式校正的二步预测法存在的问题;然后,针对二步预测法存在的问题,基于多目标协同训练的优化方式利用神经网络进行NWP隐式校正,以端到端的方式训练模型,同时实现NWP隐式校正和风电功率预测的功能。结合某风电场实测数据开展具体算例分析,证明了所提算法对短期及中长期风电功率预测均有提升作用。此外,该算法仅需1个网络且避免了二次计算,节省了计算存储成本。
关键词
风电功率预测
数值天气预报(
nwp
)隐式校正
神经网络
提升算法
多目标协同训练
二步预测法
Keywords
wind power forecasting
numerical
weather
predicition
(
nwp
)
implicit
correction
neural networks
improvement algorithm
multi-objective collaborative training
two-step forecasting method
分类号
TM641 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
基于数值天气预报的光伏功率短期预测分类组合算法
被引量:
14
4
作者
张俊
贺旭
陆春良
王波
机构
国网浙江省电力有限公司
国网浙江省电力有限公司宁波供电公司
出处
《广东电力》
2019年第6期55-60,共6页
基金
国家电网有限公司科技项目(5211NB160007)
文摘
为了提高光伏功率日前短期预测的准确率,基于日前数值天气预报,建立考虑了季节循环和日循环的统计预测模型,然后分不同时刻应用3种算法(分类中位数、分类回归和分类聚类)对原始短期预测值进行修正,并应用最小方差组合算法对这3种单体算法进行组合。以浙江宁波地区4个光伏场站为研究对象,与日前原始预测值平均绝对误差(mean absolute error,MAE)相比,3种单体算法修正后MAE均有所下降;等权重和最小方差组合算法修正后的MAE进一步降低,其中最小方差组合算法修正后的效果最好,MAE平均下降1.606%。结果表明,最小方差组合算法能够适应不同季节且具有较高的预测精度。
关键词
光伏功率预测
数值天气预报
组合预测
分类
修正
Keywords
photovoltaic power forecasting
numerical
weather
prediction (
nwp
)
combination prediction
classify
correct
分类号
TM615 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
数值天气预报中分析同化基本方法的历史发展脉络和评述
被引量:
16
5
作者
朱国富
机构
国家气象中心
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2015年第8期986-996,共11页
基金
公益性行业(气象)科研专项(GYHY201206007)
国家自然科学基金面上项目(41175034)共同资助
文摘
数值天气预报中分析同化的基本方法先后经历了多项式函数拟合方法、逐步订正方法、最优插值方法、变分方法和集合卡尔曼滤波方法。本文首先根据相关的经典文献力求本色地介绍这些方法的基本思想和实施的具体要点;然后,着重于它们的上下承接关系,试图阐述同化的历史发展脉络,评述这些方法的显著特征和创新性,以期清晰地理解资料同化的循序渐进的内在发展逻辑。此外,从起源上阐明"主观分析"与"客观分析"、"初猜场"与"背景场"、"分析"与"同化"、以及"更新"、"新息"等基本概念,以期准确地理解和把握"大气资料同化"的由来和内涵。
关键词
数值天气预报
客观分析和资料同化
逐步订正方法
最优插值方法
变分方法
集合卡尔曼滤波方法
Keywords
numerical
weather
prediction(
nwp
)
objective analysis and data assimilation
successive
correction
method(SCM)
optimal interpolation(OI)
variational methods(Var)
ensemble Kalman filter(EnKF)
分类号
P456 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
强风事件识别及预报订正方法研究
6
作者
韩乐琼
何晓凤
张雪松
肖擎曜
陈笑
机构
北京玖天气象科技有限公司
华风气象传媒集团
中广核风电有限公司
出处
《气象》
CSCD
北大核心
2023年第12期1542-1552,共11页
基金
国家重点研发计划(2018YFC1507804)
中广核尖峰计划项目(001-GN-A-2021-SN-0239)共同资助。
文摘
以如东海上风电场升压站激光雷达测风资料为基础,提出了一种强风事件识别方法,设计并比较了三种预报强风事件识别方案。基于决策树和一元线性回归方法,分别开展了针对强风事件的订正方法研究。结果发现:三种预报强风事件识别方案中,等分位阈值方案明显更优,事件命中率达到76.1%,匹配时长命中率达到87.6%;采用消偏阈值方案和等分位阈值方案预报的强风事件时长会更接近观测强风事件时长;等分位阈值方案识别的事件基本可以覆盖到各次观测强风事件的全程;两个订正模型相对于模式预报都有一定提升与改进,其中决策树比一元线性回归模型更优,其平均绝对误差、相对误差和均方根误差明显更小。
关键词
强风事件
数值预报
订正
决策树
一元线性回归
Keywords
gale event
numerical
weather
prediction(
nwp
)
correction
decision tree
a single linear regression
分类号
P456 [天文地球—大气科学及气象学]
P49 [天文地球—大气科学及气象学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种新的多因子约束下的NWP反演ZTD残差改正模型
闫俐孜
马丹
徐莹
王胜利
范曹明
《华中师范大学学报(自然科学版)》
CAS
CSCD
北大核心
2019
4
在线阅读
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职称材料
2
计及气象因素和风速空间相关性的风电功率预测模型
胡帅
向月
沈晓东
刘俊勇
刘继春
李健华
《电力系统自动化》
EI
CSCD
北大核心
2021
44
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职称材料
3
基于多目标协同训练的风电功率预测提升算法
宋家康
赵建勇
孙海霞
王华雷
年珩
张森
《电力工程技术》
北大核心
2023
6
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职称材料
4
基于数值天气预报的光伏功率短期预测分类组合算法
张俊
贺旭
陆春良
王波
《广东电力》
2019
14
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职称材料
5
数值天气预报中分析同化基本方法的历史发展脉络和评述
朱国富
《气象》
CSCD
北大核心
2015
16
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职称材料
6
强风事件识别及预报订正方法研究
韩乐琼
何晓凤
张雪松
肖擎曜
陈笑
《气象》
CSCD
北大核心
2023
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职称材料
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