【其他行业标准】 风电场风速预报准确率评判方法

ICS 07. 060
备案号：48131—2015
中华人民共和国气象行业标准
QX/T 243—2014
风电场风速预报准确率评判方法Evaluation methods of wind speed forecast accuracy in wind farm2014-10-24 发布
中国气象局
2015-03-01实施
术语、定义和符号·
样本的选取
样本的标准化处理
预报准确率评判方法
附录A（规范性附录）
附录B（规范性附录）
附录C(规范性附录）
参考文献·
风速段预报准确率评判指标的样本处理方法风速值预报准确率评判指标的样本处理方法..
检验相关系数临界值表
QX/T243—2014
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。QX/T243—2014
本标准由全国气候与气候变化标准化技术委员会风能太阳能气候资源分技术委员会（SAC/TC540/SC2）提出并归口。
本标准起草单位：中国气象局公共气象服务中心、内蒙古自治区气象局、内蒙古电力（集团)有限责任公司。
本标准主要起草人：江滢、李忠、侯佑华、赵东、何晓凤。Ⅲ
1范围
风电场风速预报准确率评判方法本标准规定了风电场风速预报准确率的评判方法本标准适用于风电场风速预报准确率和误差的统计及评判。术语、定义和符号
下列术语、定义和符号适用于本文件。2.1术语和定义
wind power station;wind farm风电场
由一批风力发电机组或风力发电机组群组成的电站。[GB/T2900.53—2001，定义2.1.3］2.1.2
风力发电机组
风电机组
windturbinegeneratorsystem;WTGS将风的动能转换为电能的系统。［GB/T2900.532001，定义2.1.2]2.1.3
轮毂高度
hubheight
从地面到风轮扫掠面中心的高度，对垂直轴风电机组是赤道平面高度。注：单位为米（m）。
[GB/T2900.53—2001，定义2.5.6]2.1.4
cut-inwind speed
切入风速
在小于规定的端流条件下，轮毂高度处风电机组开始输出功率的最低风速。注：单位为米每秒（m/s）。
cut-outwind speed
切出风速
在小于规定的瑞流条件下，轮毂高度处风电机组可以正常输出功率的最高风速。注：单位为米每秒(m/s)。
额定风速（风电机组）
ratedwind speedforwindturbines在稳定无流风速时，风电机组达到额定功率输出时轮毂高度处的最低风速。［IEC61400-1-2005，定义3.40]QX/T243—2014
QX/T243—2014
实测风速
measured wind speed
通过风速测量仪器所获得的风速注：单位为米每秒(m/s）。
预报风速
forecast wind speed
对风电机组轮毂高度处未来风速的预报值注：单位为米每秒(m/s）。
预报时效
forecast leading time
预报内容所覆盖的时间长度。
注：单位为小时（h）。
［GB/T21984—2008，定义2.20]］符号
平均绝对误差。
平均相对误差。
平均均方根误差。
准确率。
空报率。
漏报率。
评判时段内样本数。
正确预报次数。
空报次数。
漏报次数。
相关系数。
风速。www.bzxz.net
切人风速。
实测风速。
变换后k时刻的实测风速。
变换后评判时段内实测风速的平均值切出风速。
预报风速。
变换后k时刻的预报风速。
变换后评判时段内预报风速的平均值。额定风速。
风速预报准确率评判分为日预报评判、月预报评判和年预报评判三种类型。风速预报准确率评判应根据类型建立实测风速和预报风速两个样本序列。3.2
：评判风速无论是实测风速还是预报风速均应为轮毂高度处风速。如果不是轮毂高度处风速，宜按3.3
GB/T13201一1991中式（15)和式（16)推算到轮毂高度处风速2
4样本的选取
4.1完整日
QX/T243—2014
日实测风速样本数不少于日应该获得的样本数的85%时为一个完整日。即10分钟时间间隔的预报风速或实测风速一个完整日样本数不少于123个，15分钟时间间隔的预报风速或实测风速一个完整日样本数不少于82个。
4.2日预报样本
当对风电场风速预报进行日预报准确率评判时，宜选取一个完整日作为样本。：月预报样本
当对风电场风速预报进行月预报准确率评判时，选取的月样本数不少于25个完整日。4.4年预报样本
当对风电场风速预报进行年预报准确率评判或对某种预报方法或预报系统进行预报准确率评判时，选取的年样本数应不少于10个月或选择1月、4月、7月、10月四个月作为评判的风速样本。5样本的标准化处理
5.1风速段划分
根据风电机组在不同大小的风速环境时输出功率呈不同特征变化的特点，将风速分成风速段I、风速段II、风速段III和风速段IV共四段，见表1。表1
风速段划分表
风速段名称
风速段范围
5.2样本标准化处理
风速段I
0≤V风速段Ⅱ
Vin≤V风速段Ⅲ
Vrat ≤V风速段IV
V≥Vout
在进行风电场风速段预报准确率评判前，应按照附录A的方法对评判时段内的样本进行标准化处理，并分别统计出预报时段内正确预报次数、空报次数和漏报次数。在进行风电场风速值预报准确率评判前，应按照附录B的方法对评判时段内的样本数据进行标准化处理。
预报准确率评判方法
风速段预报准确率评判指标
6.1.1准确率
准确率是正确预报次数与正确预报次数、空报次数及漏报次数和之比，计算方法见公式（1）。3
QX/T243—2014
空报率
J. = Na+N+N ×100%
空报率是空报次数与总预报次数之比，计算方法见公式（2）。ff
6.1.3漏报率
×100%
漏报率是漏报次数与实况出现总次数之比，计算方法见公式（3）fm
6.2风速值预报准确率评判指标
均方根误差
×100%
（1）
·（3）
均方根误差是反映预报风速与实测风速之间离散程度的量，单位为米每秒。平均均方根误差越小，预报越准确。计算方法见公式（4）。Z(Vp.k-VM.)
6.2.2绝对误差
·（4）
绝对误差是N次预报风速与实测风速之差绝对值的平均值，是反映预报风速与实测风速之间差距的量，单位为米每秒。平均绝对误差越小，预报越准确。计算方法见公式（5）ea
相对误差
I Vp.-VM.k|
（5）
相对误差是反映预报风速与实测风速之差相对于实测风速的比率。平均相对误差越小，预报越准确。计算方法见公式（6）。
I Vp.-Vm./
6.2.4相关系数
相关系数是反映预报风速与实测风速之间相关程度的量。计算方法见公式（7）。[(Vp.-Vp)(Vm.-Vm)
Vet-V.）
(VM.-VM）
·（6)
相关系数取值范围为[一1.0,1.0]。相关系数应进行显著性检验。相关系数统计检验的显著性水平宜为α=0.01。即在相关系数为0的假设下（R=0）查表C.1,得阈值R。，若R≥R。，相关显著。附录A
（规范性附录）
风速段预报准确率评判指标的样本处理方法在进行风速段预报准确率评判前，风速样本应进行如下处理：a)
统计正确预报次数：
QX/T243—2014
1）当预报风速和实测风速都属于风速段I时，为正确预报，统计风速段I的正确预报的次数NA.1;
当预报风速和实测风速都属于风速段II时，也为正确预报，统计风速段II的正确预报的2）
次数为NA.2；
以此类推，分别统计风速段II和风速段IV的正确预报的次数NA.3和NA.4；4）
整个评判时段内正确预报次数为NA，NA=统计空报次数：
当预报风速属于风速段I，而实测风速不属于该风速段，为空报，统计风速段I的空报次数1）
当预报风速属于风速段II，而实测风速不属于该风速段，也为空报，统计风速段II的空报次数NB.2；
以此类推，分别统计风速段III和风速段IV的空报次数NB.3和NB.4；3）
整个评判时段内空报次数为NB，NB=4）
统计漏报次数：
当实测风速属于风速段I，而预报风速不属于该风速段，为漏报，统计风速段I的漏报次数Nc.1;
当实测风速属于风速段II，而预报风速不属于该风速段，也为漏报，统计风速段II的漏报次数Nc.2；
以此类推，分别统计风速段III和风速段IV的漏报次数Nc.3和Nc.4；整个评判时段内漏报次数为Nc，Nc1
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