基于地理信息系統(tǒng)ArcGIS的風速預測研究.pdf

1、隨著傳統(tǒng)能源的過度消耗和供應體系的不可持續(xù)性，一方面使環(huán)境污染問題日益加劇，另一方面則推動了可再生能源技術的發(fā)展。其中，風力發(fā)電技術作為風能利用的最主要形式受到了世界各國的重視，全球新增風電裝機容量以每年20％以上的速度增長。
　　中國風電產(chǎn)業(yè)在2003~2011年這一時期發(fā)展最為迅速，但隨著新增風電裝機容量的增加，風力發(fā)電負荷增大，在部分時段由于發(fā)電負荷遠大于用電負荷的情況下，造成風電行業(yè)內(nèi)出現(xiàn)了大范圍“棄風限電”現(xiàn)象。致使風力

2、發(fā)電一度陷入發(fā)展瓶頸。同時由于風具有間歇、隨機、波動等特性，使風電場難以對風電機組的輸出功率進行有效控制，當大規(guī)模風電機組接入電網(wǎng)時，這些波動范圍較大的電流就會對電網(wǎng)造成沖擊，影響電能質(zhì)量及系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。
　　研究者發(fā)現(xiàn)，通過對風能進行預測，可有效緩解以上問題。目前所提出的預測方法較少考慮地形因素，或者在數(shù)學模型中添加單一地表粗糙度變量，在較復雜地形中無法滿足預測精度要求。因此本文提出一種基于地理信息系統(tǒng)（Geographic

3、Information System GIS）的預測方法。
　　該方法主要是利用ArcGIS軟件中的地統(tǒng)計分析模塊完成的。首先從“地理空間數(shù)據(jù)云”系統(tǒng)中獲得目標風場的數(shù)字高程（DEM）地形數(shù)據(jù)（30m分辨率），并在ArcMap中打開作為基礎模型。然后將篩選后的歷史風速數(shù)據(jù)添加到相應的采樣位置上。利用“探索性分析組件”對采樣數(shù)據(jù)進行分析，包括數(shù)據(jù)的正態(tài)分布性分析、趨勢性分析和各采樣點的預測控制區(qū)域分析。添加地形粗糙度指數(shù)和坡位指數(shù)數(shù)