应用极值I型分布估算厦门市极端风速

根据厦门市1958～2007年的年风速数据,应用极值I型分布函数对厦门市不同重现期的最大和极大风速做出估算,并用柯尔莫戈洛夫(Колмогоров)检验法对此结果做出拟合优度检验。并比较规范值与估算值,验证极值I型分布函数对厦门市风速拟合的可行性。     

基于广义统一概率图的东南沿海风速概率分布研究

传统的概率分布选择方法是基于观测数据在假设分布概率纸上进行绘制,由于受到概率纸的限制无法进行直接比对分析.本文提出了一种新的广义统一概率图(GUPP)方法,通过Rosenblatt变换,将假设分布转换到统一概率纸上进行直观比对,并提出基于GUPP的拟合优度快速检验方法及参数,该方法可用于大数据量和大范围假设概率分布的快速拟合和检验.采用本文方法对厦门地区1953-2015年采集的实时风速数据进行统计分析及拟合,结果显示Pearson-Ⅲ分布可以更好地模拟厦门地区年10 min平均最大风速的分布规律,以此更准确地确定厦门地区基于不同回归期的设计最大风速.     

一种新的最大风速分布函数

本文提出以Edgeworth分布函数作为最大风速分布函数,通过对我国廿五个有代表性的省、市地区最大风速实测资料进行统计计算,又经柯尔莫哥洛夫(КОЛМОΓОРОВ)拟合优度准则检验,证明Edgeworth分布函数较“荷载规范”1985年修订稿所采用的最大风速分布函数——极值Ⅰ型分布有较大的改进。     

钦州市台风影响下风雨联合概率分布模型研究

受台风影响,钦州市洪涝灾害频发,基于copula联合概率分布模型研究台风条件下风雨相关关系。选择1971～2016年中引起钦州市降雨的125场台风的最大风速、时段降雨及累积雨量系列作为统计样本,分别采用Gumbel(2P)、Frechet(3P)、Weibull(2P)、Weibull(3P)、GEV、Gamma(2P)和Burr七种边缘分布进行最大风速、各时段雨量的分布拟合,并应用危险率函数法、累计误差法和Kolmogorov-Smirnov检验进行拟合优度评价,选出合适的风、雨边缘分布;采用Archimedean copula族四种函数构建风雨联合概率模型,并根据AIC、OLS准则做风雨联合分布拟合优度评价,选出符合钦州市各风雨联合概率分布的函数模型;通过对2017年"天鸽"和"帕卡"两场台风降雨数据检验可知,该风雨联合模型,结果可靠。表明了基于Archimedean copula函数构造的风雨联合分布模型可应用于台风影响下钦州市降雨情势的预测与分析。     

考虑异常数据剔除的产品可靠性评估

提出一种考虑异常数据剔除的产品可靠性评估方法,主要是依据异常数据剔除准则将由试验误差和样本分散性造成的异常数据予以剔除。基于加速退化试验数据外推产品伪寿命数据获取产品寿命数据,并对寿命数据进行分布拟合优度检验确定寿命最优分布。结合工程中常用加速模型利用最小二乘估计法进行模型参数估计,将高应力下伪寿命折算到正常应力水平下的寿命值,再依据异常数据剔除准则将不合群寿命数据予以剔除。然后将寿命数据进行分布拟合得到产品寿命分布,进而对产品进行可靠性评估以及可靠寿命估计。以某型加速度计为例验证了所提出的方法适用性和有效性。     

Weibull分布在风能计算中的应用

本文应用Weibull分布拟合南京164米塔三个高度上风速的概率分布。三种方法用于估计Weibull分布参数,进而估计总平均风能密度和有效平均风能密度,对各种方法的计算结果作了比较分析。     

平潭风能资源分析与开发利用

根据平潭县11个观测站测得的月平均风速与最大风速,采用Weibull分布函数,估算有效风能和有效风能密度,为该县风能的开发利用提供定量的气候依据。     

风电场风速概率Weibull分布的参数估计研究

风电场风速概率分布是描述风能特征的主要指标,其准确程度直接影响风电场风能资源的评估结果。主要介绍了两参数威布尔分布的极大似然估计法、最小二乘估计法和WASP估计法3种风速概率分布参数的估计方法。通过对四川广元地区低风速区域测风塔实测数据分析,结果表明,极大似然估计法与实测数据统计结果最为接近,拟合效果良好;Weibull参数c、k存在相对较为明显的季节变化;尺度参数c值随高度呈现幂指数形式,形状参数k值随高度呈现二次函数形式变化特征,在80～90 m高度左右,曲线出现拐点,k值取得最大值。     

不同季节乌鲁木齐风能资源潜能评估

为评估乌鲁木齐地区的风能资源,分析了风速概率分布、风能功率密度和风能等模型.利用威布尔分布分析了该地区典型气象年不同季节的平均风速、标准偏差、尺度参数、形状参数、最频繁风速、最优风速和风能可利用时间;分别利用对数正态分布、威布尔分布和瑞利分布对该地区不同季节的风速概率进行了分析;利用威布尔分布和瑞利分布分析了该地区不同季节的风能功率密度和风能.结果表明:乌鲁木齐地区典型气象年不同季节的平均风速、标准偏差、尺度参数、形状参数、最频繁风速、最优风速和风能可利用时间的最大值都发生在冬天,除了形状参数外的其它参数的大小顺序依次发生在秋天、春天和夏天;该地区不同季节的风速威布尔分布形状介于对数正态分布和瑞利分布之间;威布尔分布算出的风能功率密度和风能略大于瑞利分布算出的值;这两种分布模型算出的冬天风能功率密度和风能都最大,其次是秋天的,再次是春天的,夏天的风能功率密度和风能都最小.     

基于数值模拟的雅砻江流域风能资源初步评估

针对传统评估手段在大范围风能资源评估中的不足,基于数值天气模式,从2000至2016年再分析资料中获得了雅砻江流域近17年的高分辨率风速模拟资料,并对雅砻江全流域风能资源进行了初步评估。评估内容主要包括平均风速空间分布、风功率密度空间分布、风速年内分布以及年风能可利用小时空间分布等。初步掌握了雅砻江流域风能资源的时空特征,分析结果表明:流域内存在一定比例的风能资源富集区,如宁蒗河与敢鱼河之间、甘孜所在经度线两侧、安宁河谷等成片区域。该研究为进一步的风能资源详查与实地观测提供了依据。     

云南风速韦伯分布参数计算分析

由于风能具有“清洁性”、“再生性”等优点,风能的利用对人类的未来是十分重要的。风能的开发利用首先需要摸清风力资源,这一工作除可用自记风速资料计算以外,还可用风速分布情况加以推算,一般是用某种概率分布对风速的频率分布进行拟合。常用的是韦伯分布,其概率密度函数表达示为:     

风力机双参数机舱传递函数构建方法

自由来流风速是影响风电机组叶片气动性能、运行控制策略、功率特性的重要因素。针对常用机舱传递函数在估算自由来流风速时考虑因素单一的问题,本文以风电机组的能效后评估为依托,借助机舱式激光雷达对自由来流进行测量,结合机组运行状态建立了测风数据的有效性筛选方法;基于曲面拟合的方式研究自由来流风速与同期机舱风速、机组输出功率的相关关系,提出了一种双参数机舱传递函数的拟合构建方法,其拟合优度相对于常用单参数传递函数有了一定程度的提升。采用该方法可降低机组后评估时对遥感测风装置的依赖,为同场区该型号机组能效评估中涉及的自由来流风速获取提供了一种精度较高的工程估算方案。     

基于CFD的复杂地形风能分布研究

提出一种通过计算流体力学(CFD)计算风电场风速和风能分布的方法,该方法通过Argis软件对风电场CAD等高线图进行离散处理,按照风速玫瑰图分布,利用Fluent软件对复杂地形条件下风场按照12分度进行数值计算,并按照风速风向分布概率由Tecplot软件进行后处理,得到整个风场的风速分布特点和风能分布.将计算结果与WAsP软件作比较,结合地形特点进行分析,认为本文计算方法得到的结论较为可靠.     

台风极值风速的数值模拟及分布模型

为克服台风统计样本的不足,以厦门为例,采用Batts风场模型,利用MonteCarlo数值模拟方法来拟合最大风速的极值渐进分布,拟合结果与实际较吻合.通过3种极值分布函数包括极值Ⅰ型、Ⅱ型、反向威布尔分布以及广义Parato分布(GPD)拟合结果的对比分析,得到100年重现期内极值Ⅲ型分布(即反向威布尔分布)对于厦门地区年最大风速拟合最好,而极值II型的偏差较大,并给出了厦门地区不同重现期内最佳的极值风速估算值.     

结合台风模拟的混合气候下分风向极值风速估计方法

采用Monte Carlo方法分别获取台风和良态风气候的极值风速样本.其中,台风气候极值风速采用Yan Meng台风模型进行模拟,而良态风气候则是对气象站风速数据拟合极值分布后再模拟一定数量的极值数据,然后对两者进行组合.最后,结合风速风向分布模型提出一种考虑风向的极值风速估计方法.利用该方法对上海地区极值风速设计值进行了估算,并讨论了其特性.模拟结果不仅同时展现台风和良态风两种气候的极值分布形态,还表明了受台风影响的地区各个风向上极值风速具有一定程度的相关性.     

新疆达坂城风区顺风向脉动风功率谱

为研究新疆乌鲁木齐所处达坂城风区的复杂脉动风环境，基于实测风场风速数据分析并拟合了该风区的顺风向脉动风功率谱。结果表明：以反比例函数拟合山区峡谷地形平均风速与湍流强度的关系误差较小；山区峡谷地形湍流积分尺度分布较离散，但整体随平均风速的增大而增大；考虑地形系数的Kaimal修正谱在含能区和惯性子区间能较好地表征实测谱，在耗能区选用三参数拟合描述实测谱效果良好；选用过渡函数来描述惯性子区间与耗能区接触区域的功率谱，拟合效果较为理想。可见达坂城风区具有特殊顺风向脉动风特性，以修正谱和拟合谱分段构成的函数模型可用于表征该风区顺风向脉动风功率谱。     

祁连山区DISPATCH、多元回归降尺度方法及SMAP产品的应用对比

土壤水分对山区水文过程具有重要意义,遥感土壤水分产品能够长时间序列地提供山区流域的土壤水分空间分布数据,但分辨率较粗,无法直接应用,因此需要在山区进行降尺度研究.本文采用DISPATCH(disaggregation base on physical and theoretical scale change)方法和多元回归方法对SMAP(soil moisture active passive)36 km×36 km遥感土壤水分产品进行降尺度,进而选取SMAP (9 km×9 km)的高精度遥感土壤水分产品和实测土壤水分数据,利用R(相关系数)、E_(RMS)(均方根误差)和E_(bias)(偏差)指标评估降尺度结果.评估结果表明:由于2种降尺度方法的函数关系和反演过程存在差异,DISPATCH方法降尺度结果的数据趋势拟合效果较好,而多元回归方法降尺度结果的数据精度较好;在季节尺度对比中,不同季节山区温度和土壤水分的时空变化,导致多元回归方法降尺度效果春季最好,秋季次之,而夏季最差;DISPATCH方法降尺度效果秋季最好,夏季次之,而春季最差;亮温数据和SMAP表层土壤温度数据在山区的质量,导致2种方法降尺度结果的精度均比SMAP (9 km×9 km)产品好,但趋势拟合效果较差.     

风电场运行状况分析及优化

本文通过各种指标的模型和排班问题的数学规划模型建立,对风能资源及其利用情况进行评估,制定了维修人员的排班方案与风机维护计划。为评估风能资源及其利用情况,建立年平均风速、平均功率和风功率密度,风能利用率模型;采用容量系数法,根据风速和实际输出功率数据,模拟出风力机输出特性分段函数。     

基于通用模型的中期风特性模型仿真研究

用通用模型对风电场风速数据进行模拟,用最小误差逼近法计算通用模型参数,并对利用通用模型估算出的风特征数据和利用实测风力数据计算出的风特征数据做了对比分析。分析得出,通用模型对风电场实测风力数据的拟合效果良好,具有实用性。     

正态风频模型及其参数估算方法

对正态风频模型及其参数估算方法进行了详细的研究，发现该模型在平均风速偏低、中等及偏高的情况下都能比较准确地拟合实测风况的平均风速、标准基及平均风功率密度．通过几个地区实测风况的统计资料对理论计算进行检验，得到了比较满意的结果．