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基于相空间重构的短期风速预测研究的任务书
一、研究背景及意义
随着风能利用技术的不断发展，风电发电量在全球范围内正在快速增长。而短期风速预测是风电场运行中十分重要的一环，对风电场的安全、稳定、经济运行具有重要意义。然而，由于气象条件的变化和风场本身的不确定性，短期风速预测的精度依然存在一定的挑战。因此，寻求更加精确、实用的短期风速预测方法成为了当前的研究热点。
通过对时间序列进行相空间重构是近年来在研究非线性动力学系统中得到广泛应用的一种方法。对于气象系统而言，其具有非线性、不确定性等特征，而时间序列分析往往只能考虑其线性部分，难以更加准确地描述其动力学特征。因此，基于相空间重构的短期风速预测方法具有重要的实际应用前景。
二、研究内容及目标
本项目旨在通过对风速时间序列的相空间重构，研究基于相空间重构的短期风速预测方法。具体研究内容及目标如下：
1.建立基于相空间重构的短期风速预测模型。通过对已有风速数据进行相空间重构，提取其动力学特征，并根据这些特征建立相应的预测模型。
2.优化预测模型。针对建立好的预测模型，考虑其预测精度、预测周期、计算时间等因素，通过多种方法对模型进行优化，提高其预测精度和实用性。
3.验证研究成果。基于已有数据集，对建立好的模型进行验证和测试，评估其预测效果和实用性，为实际应用提供可靠的科学依据。
三、研究方法及技术路线
本项目主要采用如下研究方法及技术路线：
1.数据采集和预处理。收集风速监测数据，进行数据清洗和预处理，保证数据的质量和完整性。
2.时间序列相空间重构。通过延迟嵌入技术和近邻选择方法对风速时间序列进行相空间重构，提取其动力学特征。
3.建立预测模型。基于相空间重构后的数据，采用适当的预测方法建立预测模型，并进行模型评估和优化。
4.验证模型效果。通过实际数据的验证和测试，评估建立好的模型的预测效果和实用性。
5.结果分析与总结。对研究结果进行深入分析和总结，探究其预测机理和应用前景，并提出改进和优化建议。
四、研究进度安排
本研究计划于2021年5月开始，预计于2022年1月完成，具体进度安排如下：
1.5月-6月：数据采集和预处理。
2.6月-9月：时间序列相空间重构。
3.9月-12月：建立预测模型。
4.12月-2022年1月：实际数据验证和结果分析。
五、预期成果及应用前景
本项目将建立基于相空间重构的短期风速预测模型，通过对已有数据的验证和测试，评估其预测效果和实用性。研究结果可为风电场运营提供更加准确、可靠的短期风速预测方法，提高风电场的安全、稳定、经济运行水平。此外，基于相空间重构的短期预测方法还具有广泛的应用前景，在气象、环境监测、金融等领域均有重要的应用价值。