关联度C：风速和风向在近地风电场预测中的比较分析工具

5.1.3.1　关联度C

本书采用关联度C 来比较风速和风向的预测精度，风速和风向是近地风电场的两个重要属性，如果将风看成一个矢量的话，可将风速和风向属性合二为一，如图5-1所示。

图中有a、b、c 等3 个矢量，矢量的起点为O点，矢量的终点用箭头标识，如果将近地风场视为矢量，风速可认为是矢量模值，而风向则看成是矢量夹角。在图5-1中，将矢量c视为实测风电场矢量，而矢量a、b视为预测风电场矢量，如果要比较a、b与矢量c 的关联程度，须考虑两个因素：①矢量a、b到c 的距离，距离越小，相关程度越高；②矢量a、b与c 之间的夹角α，夹角越接近0°，相关程度越高，而越接近180°，则相关程度越低。设实测风电场矢量c的模值为M ，预测风电场矢量a或b 到实测矢量c的距离为d，且a或b 与c 的夹角为α，则关联度的定义为

图5-1　关联度示意图

显然，该关联度取值越小，则说明实际关联程度越高，数值天气预报准确性越好。(www.xing528.com)

5.1.3.2　相关性系数r

本章涉及风电场所搜集数据缺乏各时段开机总容量，因此使用相关性系数r来衡量预测精度的大小。相关性系数的定义为

式中 ——所有样本实际功率的平均值；

——所有预测功率样本的平均值。

相关性系数r的取值范围是 ［0，1］，越接近1，说明两条曲线更加相似，预测精度越高；越接近0，说明两条曲线线形越不相似，预测精度较差。