随着人类社会的不断发展,全球性能源短缺与环境污染问题日益严重。风能的普遍性使得其成为最适合大规模、大范围开发利用的新能源之一。准确的进行风电场风速预报有利于电力系统风电并网以及风电场的安全稳定运行,同时减少备转容量需求和优化电网调度日程。沿海区域是我国风能资源丰富区。由于沿海地区下垫面出现不连续情况,而风电场规划风机高度区域位于大气边界层,影响风机高度风速的边界层结构较平原大陆发生变化,故风速预报方案有其特殊性。本文利用福建近海面和江苏沿海岸的测风塔测风资料、中央气象台日常业务发布的MM5(Mesoscale Model 5)数值预报资料以及中尺度气象数值模式WRF(Weather Research and Forecast)模式。讨论数值模式风速预报误差的统计特征,探索减小数值风速预报误差,提高预报精度而满足沿海风电场风机高度的风速预报技术。首先,本文在MM5风速数值预报误差分析的基础上,建立基于误差后延的动力-统计预报方法对福建近海面的测风塔风速进行为期一年的超短期风速预报试验,并且比较了其与风电场风速预报中所常用单一统计预报法的优劣；然后,为了改善数值模式短期风速预报效果和满足风电场短期风速预报的要求,从延长基于误差后延的风电场风速动力-统计预报方法的预报时效出发,提出一种基于谐波分析的风电场短期风速预报方法,并使用福建近海面测风塔资料进行为期一年的预报试验；最后,出于沿海不连续下垫面的性质以及不同近地面层-边界层参数化方案组合对风电场的风速数值模式预报误差的影响考虑,利用较高分辨率的中尺度气象数值模式WRF模式以及江苏沿海的测风塔测风资料,初步分析我国沿海典型风资源丰富区数值模式风速模拟误差的特征及其原因。文章主要得到以下结论：1、对福建近海面测风塔风速为期一年的超短期风速预报(4h)试验结果表明：基于误差后延的风电场风速动力-统计预报方法对较低分辨率的风速数值预报结果进行动态订正,可以明显地提高风速数值预报的精度。风速的平均绝对误差指标从2.45m-s-1、2.50m·s-1减小到1.37m·s-1、1.41m-s-1,均方根误差则由3.17m·s-1、3.26m·s-1下降至1.91m·s-1、1.94m·s-1,平均绝对误差、均方根误差下降幅度在40%左右,经订正后的风速预报曲线更能反映较高频的风速波动。基于误差后延的动力-统计预报方法相较单一统计预报方法最为明显的优势在于：当影响风电场的天气系统出现较大变化,近地层风速可能出现较大突变时,其能较为准确地预报出风速的剧烈变化趋势,进而防止超短期的风速突变对于电网产生的冲击。2、对福建近海面测风塔资料进行为期一年的短期风速预报(24h)试验结果表明：使用谐波分析改进基于误差后延的风电场风速动力-统计预报方法可以进行24小时短期风速预报,风速平均绝对误差分别从2.54m·s-1、2.74m·s-1减小到1.89m·s-1.95m·s-1,均方根误差则由3.40m·s-1、3.23m·s-1下降至2.72m·s-1、2.69m·s-1,平均绝对误差、均方根误差减少约21.4～34.3%。上述两种风电场超短期和短期风速预报方法简单、经济,能够满足风工程应用,利于在中小型风电场推广使用。3、选用的WRF模式不同近地面层和边界层参数化方案组合的模拟效果有所不同,不过所有参数化方案组合对于秋、冬季节风速的模拟能力要明显好于春、夏季节。WRF模式对于海向风和陆向风的模拟能力有显著的不同,其在沿海风电场轮毂高度处风速的模拟误差存在明显的方向性,沿海区域地形特点产生的下垫面差异是其产生的一个主要原因。