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利用日本气象厅中尺度模型对日本区域电网太阳辐射预报的异常事件研究
摘要： 为实现高比例光伏发电系统接入下电力系统的安全控制，利用数值天气预报模型（NWP）进行精确的全球水平面辐照度（GHI）预测正变得日益重要。本研究旨在分析2014至2017年间日本气象厅提供的九大电力区域GHI日前预报中重大误差（即异常事件）的气象特征。在四年间的80起GHI日前预报异常事件中，发现了几种海平面气压（SLP）分布模式：(a)太平洋高压西部边缘（占80起异常事件的48.8%）、(b)静止锋（20.0%）、(c)天气尺度气旋（18.8%）以及(d)日本周边台风（热带气旋）（8.8%）。本研究针对最严重的四起异常事件开展了案例分析，其中太平洋高压西部边缘环绕日本的SLP分布模式尤为显著。通过对比区域综合GHI日前预报误差与云量预报发现，NWP中对流层高中层云预报精度问题未来仍将持续存在。
关键词： 异常事件、区域一体化、全球水平辐照度（GHI）、光伏发电、数值天气预报（NWP）、日前预测
更新于2025-09-23 15:23:52
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利用天空图像和辐射传输模型进行短期太阳辐照度预测
摘要： 本文提出了一种新型预测方法，用于解决因短时环境因素快速变化导致的短期太阳辐照度预测难题。该方法通过结合预测天空图像与辐射传输模型（RTM）来实现全球水平辐照度（GHI）的预测。利用非局部光流法（基于间隔1分钟的连续天空图像计算每像素云层运动）生成最长10分钟的超前预测图像，随后将RTM获取的晴空/阴天条件下的直接法向辐照度（DNI）与散射辐射强度场映射至天空图像。通过将预测图像中的云层位置与对应时刻的图像化DNI及散射辐射强度场相结合，可实现对1-10分钟时间尺度的GHI定量预测。研究采用均方根误差（RMSE）和平均绝对误差（MAE）指标评估预测结果相对于实地测量的精度，并与持续性模型进行对比。实验结果表明，本方法获得的GHI预测效果优于持续性模型。
关键词： 辐射传输模型，全球水平辐照度（GHI），太阳能预测，天空成像
更新于2025-09-23 15:21:01