01
再分析数据概述
什么是再分析数据 · 与观测数据区别 · ERA5/MERRA-2/CFSR · 风电应用价值
基础概念
02
ERA5数据获取
CDS API注册配置 · Python调用下载 · 参数选择 · 批量断点续传
下载API
03
数据格式解析
NetCDF结构 · xarray读取 · 维度变量 · 坐标系统
NetCDFxarray
04
数据预处理基础
缺失值处理 · 时间对齐 · 重采样插值 · 质量控制
预处理清洗
05
风速数据处理
10m/100m提取 · 风切变高度换算 · 日/月/年变化特征
风速风切变
06
风向数据处理
U/V分量分解 · 风向玫瑰图 · 频率统计 · 主导风向
风向玫瑰图
07
温度与气压处理
温度廓线 · 气压密度计算 · 空气密度影响 · 稳定度分类
热力密度
08
风功率密度计算
公式推导 · 再分析数据计算 · 等级划分 · 资源潜力
功率评估
09
Weibull分布拟合
参数估计(最大似然/矩法) · 风速频率拟合 · 年均风速估算 · 拟合检验
Weibull统计
10
风能玫瑰图
风能玫瑰原理 · 扇区风能计算 · 玫瑰图绘制 · 主导风能方向
风能可视化
11
时间序列分析基础
分解(趋势/季节/残差) · 滚动滑动平均 · 自相关/偏自相关 · ADF检验
时序平稳性
12
长期趋势分析
年际变化 · Mann-Kendall检验 · Sen's斜率 · 气候变率影响
趋势MK检验
13
季节特征分析
季节风速对比 · 风功率密度变化 · 季风影响 · 储能需求评估
季节储能
14
日变化特征分析
日风速曲线 · 昼夜差异 · 峰值时段 · 负荷匹配分析
日变化负荷
15
极端风速分析
极端阈值 · GEV/GPD拟合 · 重现期 · 风机安全阈值
极值安全
16
湍流强度分析
湍流定义计算 · 再分析估算 · 等级划分 · 疲劳载荷影响
湍流疲劳
17
风切变分析
风切变指数 · 稳定度影响 · 发电量影响 · 轮毂高度优化
风切变优化
18
大气稳定度分类
Monin-Obukhov长度 · Pasquill类 · 风廓线影响 · 稳定度修正
稳定度Monin
19
多数据源对比验证
ERA5 vs 测风塔 · MBE/RMSE/R² · 误差空间分布 · 数据融合
验证误差
20
风电场发电量估算
理论发电量 · 折减系数 · 容量因子 · 不确定性分析
发电量容量因子
21
风电场尾流效应评估
Jensen/Park模型 · 尾流影响估算 · 发电量折减 · 布局优化
尾流布局
22
短期功率预测
ARIMA/SARIMA · 随机森林/XGBoost · 误差评估 · 可视化
预测机器学习
23
长期资源评估
多年平均图谱 · 资源稳定性 · 气候变化预估 · 可行性报告
长期图谱
24
风电场选址应用
宏观选址 · 风资源图谱 · 限制因素叠加 · 选址评分模型
选址GIS
25
海上风电特殊问题
海上风资源 · 海气相互作用 · 台风分析 · 运维气象保障
海上台风
26
复杂地形风资源模拟
地形影响机制 · WRF+再分析 · 微尺度模拟 · 案例评估
复杂地形WRF
27
再分析数据同化基础
数据同化概念 · 同化系统简介 · 观测影响 · 风电应用前景
同化前沿
28
Python自动化处理
批量流程设计 · Dask并行 · 定时任务 · 数据管道
自动化Dask
29
可视化与报告生成
风资源地图(Cartopy) · 自动化报告(Jinja2/PDF) · Plotly/Dash · 最佳实践
可视化报告
30
综合案例实战
完整评估流程 · 数据获取到报告 · 常见问题 · 课程总结与进阶
实战全流程