基于WRF模式的短期风速预测及订正方法研究的开题报告.docx

基于WRF模式的短期风速预测及订正方法研究的开题报告
开题报告
一、研究背景和意义
风资源是一种可再生的优质能源，其具有污染低、无耗损、适应性强等优点，近年来备受关注。然而，受到山体、海洋、人类活动等因素的影响，风资源分布不均，规律性不强，风电场容易受到时间、空间变化的影响。因此在风电场的建设和运行中，对风速的预报和订正显得尤为重要。
全球气候变化和城市化进程越来越迅猛，在城市化过程中，城市的发展和建设会影响周围的气候场、流场、热场等，从而对风资源和风电场的使用带来影响。因此，对于风资源的评估和利用，需要考虑城市的影响。而气象模式是短期风速预测和订正的主要方法之一，尤其是WRF模式在短期风速预测和气象场模拟方面已经被广泛应用。
在此背景下，本研究将基于WRF模式开展短期风速预测和订正的研究，从而为风电场建设和运营提供科学的辅助决策。
二、研究内容
本文将基于WRF模式，探讨短期风速的预测和订正。具体研究内容如下：
（1）利用WRF模式，对实验场站上的风速进行模拟，并分析模拟结果与实际观测数据之间的关系。
（2）基于WRF模式，通过改变模型参数和物理参数，探索模型对风速预测能力的影响。
（3）采用统计学方法和机器学习方法，构建短期（1~24小时）的风速预报和订正模型，并与WRF模拟结果进行对比。
（4）基于实测数据和WRF模拟数据，分析城市效应对风速分布和变化的影响，并探索城市化对风电场设计和选择的影响。
三、研究方法
（1）基于WRF模式模拟实验场站的风速数据，并对模拟结果进行校验和验证。
（2）采用规划的方案对WRF模型的参数和物理参数进行改变，分析模型对风速预测的影响。
（3）采用统计学和机器学习的方法建立短期风速预报模型，进行预测和订正。
（4）将实测数据与预报结果进行对比，并分析城市效应对风速的影响。
四、预期成果
（1）研究出一种基于WRF模式的短期风速预测和订正方法，能够提高风电场的利用效率。
（2）探讨了城市化对风速分布和变化的影响，对风电场的选址和设计提供科学依据。
（3）提出了WRF模型的参数和物理参数对风速模拟和预测的影响，为WRF模型的优化提供了一定的理论基础。
五、研究计划
（1）第一年：对WRF模拟结果进行校验和验证，分析模型的优化方法，研究城市化对风资源的影响。
（2）第二年：利用机器学习方法和时间序列模型建立短期风速预报模型，与实际观测数据进行验证。
（3）第三年：开展风速订正研究工作，将预测结果与实测结果进行比对，总结提出优化建议和诊断方法，建立完整的预测模型体系。
六、研究意义
本研究将对风电场的建设和运营提供科学的辅助决策，同时探讨城市化对风电场的影响，增强了对城市风电场的管理能力，对推进可再生能源的高效利用和促进可持续能源的发展具有重要的现实意义。