NB/T 10387-2020 标准解读
一、核心指标体系梳理
| 指标类别 | 量化指标 | 阈值参数 | 限定条件 |
|---|
| 空间分辨率 | 水平网格距 | 外层≤3km，核心区≤1km | 嵌套层数≥2层 |
| 空间分辨率 | 垂直网格层数 | 总层数≥30层，近地层≤10m | 边界层内≥20层 |
| 时间参数 | 模拟时长 | 连续模拟≥1年 | 推荐3至5年典型年 |
| 时间参数 | 时间步长 | 满足CFL条件 | 通常≤60s |
| 精度检验 | 风速均方根误差 | RMSE≤1.5m/s | 轮毂高度处 |
| 精度检验 | 风速相关系数 | R≥0.85 | 逐小时数据对比 |
| 精度检验 | 风向均方根误差 | RMSE≤20° | 风速≥3m/s时 |
二、关键参数精准释义
- 水平网格距：指模拟域内相邻网格中心的水平距离。测算口径为最内层嵌套域的中心区域网格尺寸，判定依据为能否准确解析海上复杂地形与海陆风热力差异。
- 垂直网格层数：指从地表至模式顶界的垂直分层数量。测算口径为模式Eta坐标或地形跟随坐标的层数设定，判定依据为海上大气边界层结构及风切变特征的捕捉能力。
- 风速均方根误差：指模拟风速与实测风速差值平方的算术平均值的平方根。测算口径为轮毂高度处逐小时模拟值与测风塔或激光雷达实测值的对比，判定依据为模型对风速波动幅度的还原精度。
- 风速相关系数：指模拟风速序列与实测风速序列的皮尔逊相关系数。测算口径基于同期有效数据对，判定依据为模型对风速变化趋势及相位的一致性。
三、参数合格区间界定
- 水平分辨率合规区间：核心区网格距在0.5km至1.0km之间为优秀，1.0km至3.0km为合格；大于3.0km判定为不合格，无法用于微观选址。
- 垂直分层合规区间：100m高度以下垂直层数大于等于10层且首层高度小于等于10m为合格；首层高度大于20m或边界层内层数小于15层判定为不合格。
- 风速RMSE合格区间：轮毂高度风速RMSE小于等于1.0m/s为优秀，1.0m/s至1.5m/s为合格；大于1.5m/s判定为不合格，需重新调整物理参数化方案。
- 风速相关系数合格区间：R大于等于0.90为优秀，0.85至0.90为合格；小于0.85判定为不合格，表明模拟序列与实测趋势存在显著偏离。
- 风向RMSE合格区间：风速大于等于3m/s条件下，风向RMSE小于等于15°为优秀，15°至20°为合格；大于20°判定为不合格。
四、参数管控实操建议
日常管控与数据统计：建立自动化数据质控流水线，剔除测风设备因结冰或故障导致的异常跳变数据。采用双参数Weibull分布拟合实测与模拟风速频率分布，统计各扇区风能密度偏差。每日监控模式运行日志，确保时间步长未触发CFL稳定性警告。
- 物理参数化方案优选：针对海上高湿度与海气相互作用特征，边界层方案推荐选用YSU或MYNN2.5，微物理方案选用WDM6。通过多方案敏感性试验，以RMSE最小化为目标函数确定最优组合。
- 下垫面数据修正：采用高分辨率卫星遥感海表温度与海面粗糙度数据替代模式默认静态数据。每月更新海表温度边界条件，以修正海陆热力差异导致的局地风场偏差。
- 偏差修正与后处理：当风速RMSE处于1.2m/s至1.5m/s临界区间时，引入模式输出统计方法或机器学习算法进行残差修正。利用测风塔实测数据训练随机森林模型，对模拟风速进行非线性映射校准，确保最终输出数据满足风电场发电量计算精度要求。