分析不同气象地形条件下风速概率分布模型研究
基于概率模型的风力发电功率预测研究
基于概率模型的风力发电功率预测研究风力发电作为一种可再生能源，受到了广泛的关注和应用。
然而，风力发电的功率受到风速等环境因素的影响，难以准确预测。
为了提高风力发电系统的运行效率和可靠性，基于概率模型的风力发电功率预测研究被提出。
一、引言风力发电作为一种清洁能源的代表，具有环境友好、可再生等优势，正逐渐成为替代传统化石能源的重要选择。
然而，由于风速的突变性和时空的不确定性，风力发电的功率波动较大，导致风力发电系统的运行和调度变得困难。
因此，准确预测风力发电功率对于优化风力发电系统的调度和管理至关重要。
二、传统的风力发电功率预测方法传统的风力发电功率预测方法主要基于统计学的时间序列分析或基于物理模型的数学建模，如ARIMA模型、SVM模型、神经网络模型等。
然而，传统方法往往忽略了环境因素间的相互关系，没有考虑到风力发电功率的时空特性和风速的非线性影响，导致预测结果不够准确和稳定。
三、基于概率模型的风力发电功率预测方法基于概率模型的风力发电功率预测方法通过建立概率模型，考虑风速和其他环境因素间的关联关系，提高了预测的准确性和稳定性。
该方法将风力发电功率视为一个随机变量，并利用历史数据计算其概率分布和统计特性，从而进行功率的预测。
常用的基于概率模型的风力发电功率预测方法包括贝叶斯网络模型和隐马尔可夫模型。
1. 贝叶斯网络模型（Bayesian Network）贝叶斯网络模型是一种用于建模概率关系的图模型，将各个环境因素间的关系以有向无环图的形式表示。
通过学习历史数据，贝叶斯网络模型能够捕捉不同环境因素对风力发电功率的影响，实现准确的预测。
2. 隐马尔可夫模型（Hidden Markov Model）隐马尔可夫模型是一种统计模型，通过建立状态转移矩阵和观测概率矩阵，将环境状态和风力发电功率进行关联。
隐马尔可夫模型考虑了风速的时序特性，能够较好地预测功率的变化趋势。
四、基于概率模型的风力发电功率预测的优势和挑战基于概率模型的风力发电功率预测方法具有以下优势：1. 能够考虑多个环境因素的共同作用，提高预测准确性；2. 能够适应风力发电功率的时空变化，使预测结果更具稳定性；3. 能够利用历史数据进行模型训练和优化，不需要过多的实时数据。
风电场50年一遇安全风速计算方法的对比分析
风电场50年一遇安全风速计算方法的对比分析冯长青;包紫光;王成富【摘要】利用耿贝尔Ⅰ型极值概率法和Meteodyn WT软件(CFD模型),结合气象站与风电场的风速关系,推算了不同复杂程度的风电场轮毂高度处50年一遇的安全风速,并将计算结果进行对比分析.分析结果显示:2种方法计算得到的风电场极大风速存在一定的差别;对于平坦地区,耿贝尔Ⅰ型极值概率法计算得到的极大风速与Meteodyn WT推算结果相差较小,但对于一些复杂地区,2种方法计算得到的极大风速结果相差很大.%Using the Cumbel type Ⅰ extreme value and the Meteodyn WT software (CFD model) respectively, based on the wind speed relationship between the meteorological station and the wind farm, this paper calculates the safe speed occurs once in 50 years at the hub height for different terrains, and then makes comparative studyies of the calculation results. The analysis result shows that: the two maximum instantaneous wind speeds calculated by the two methods are quite different; and in the flat plane area the maximum instantaneous wind speed obtained by the Gumbel type Ⅰ extreme value is less different from the speed calculated by Meteodyn WT than in the terrain of complicated conditions.【期刊名称】《电网与清洁能源》【年(卷),期】2011(027)002【总页数】4页(P67-70)【关键词】风电场;安全风速;计算方法【作者】冯长青;包紫光;王成富【作者单位】内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020;内蒙古电力勘测设计院,内蒙古,呼和浩特,010020;宁夏京能宁东发电有限责任公司,甘肃,宁夏,750001【正文语种】中文【中图分类】TM614建设风电场最基本的条件是要有能量丰富、风向稳定的风能资源，但风能资源越好的地区，发生大的破坏性风速的概率越高，容易使风机倒塌造成巨大经济损失。
风电场风速概率分布参数计算方法的研究
风电场风速概率分布参数计算方法的研究摘要：风电场的实际发电量主要受局部风的各个方面的特性影响。
风速对风电质量和电力系统的正常运行有很大的影响，风速具体数据的预测对风电场的市场发展具有重要意义。
因此，相关预测方法的发展呈现出活跃的趋势。
关键词：风速预测；人工神经网络;小波预测模糊逻辑方法随着社会的不断发展，人们的资源消耗也在增加。
因此，绿色能源获取模式目前符合环境保护和资源获取的精神，而风力发电是非常有代表性的性例子。
如果能够准确地预测风速，则可以提前知道未来发电量的变化，并且可以针对各种趋势及时进行调整，这对于发电厂的发展非常重要。
本文主要旨在介绍多种不同的预测方法，解释不同方法的特征，并帮助植物在使用不同方法时具有更科学的基础。
1一些基本的风速预测方法从空间的角度来看，风速的安排通常是不规则的，并且表现出较大的波动，在此功能下，通常难以通过建立适当的物理模型来对其进行解释和准预测。
从分析时间的角度来看，风速时间序列中包含趋势和随机分量，趋势分量主要是大气条件下的连续稳定，随机分量受大气运动的影响更大，因此存在无法从以前的数据中获得的特征。
预测结果中发生错误。
总之，风的规律分为物理数据和历史数据的统计方法。
1.1神经网络法风速的变化受各种自然因素的影响，例如气候背景，地形，陆地和海洋分布，并且风速在时间分布方面具有不确定性和不连续性。
但是，风速仍然具有很强的变化特性。
通常，月平均风速的空间分布与引起风速的气候背景，地形以及陆地和海洋分布直接相关。
例如，以内蒙古的风场为例，风的高度为1000-2000米，气候条件主要是温和的大陆性季风气候。
夏季（6月至9月），秋季和冬季和春季（10月至1月）的风速很小。
5月2日）风速相对较高。
因此，在预测风速之前，需要充分考虑风速中风速变化的特性。
1.1.1方法简介众所周知，人类最神奇的系统是神经系统，可以通过实际工作通过使用神经系统的相关属性通过特殊的拓扑结构模拟神经网络的某些属性来构建。
概率图模型在气象预测中的应用探讨(八)
在当今科技高度发达的时代，气象预测已经成为了生活中不可或缺的一部分。
而概率图模型作为一种用于描述不确定性关系的数学模型，在气象预测中扮演着重要的角色。
本文将探讨概率图模型在气象预测中的应用，并分析其优势和局限性。
首先，概率图模型在气象预测中的应用主要体现在对气象要素之间的复杂关系进行建模和预测。
在气象学中，气象要素如温度、湿度、风速等之间存在着复杂的相互影响和依赖关系。
概率图模型通过图的方式将这些关系进行可视化和建模，帮助气象学家更好地理解和预测气象要素之间的相互作用。
其次，概率图模型在气象预测中的应用还体现在对不确定性进行建模和处理。
气象预测中存在着大量的不确定性因素，如气象要素之间的关系不确定、观测数据的不确定性等。
概率图模型通过概率分布的方式对这些不确定性进行建模，提供了一种有效的方式来量化和处理气象预测中的不确定性，提高了气象预测的准确性和可靠性。
此外，概率图模型还可以有效地处理多源数据融合的问题。
在气象预测中，来自不同观测站点和不同传感器的数据往往存在着不一致性和冲突性。
概率图模型可以将这些多源数据进行融合，并通过概率推理的方式对数据进行修正和校正，提高了气象预测的精度和稳定性。
然而，概率图模型在气象预测中也存在一些局限性。
首先，概率图模型在处理大规模数据时往往面临着计算复杂度高和计算效率低的问题。
在气象学中，涉及的数据量往往非常庞大，而概率图模型在处理大规模数据时往往需要耗费大量的计算资源和时间。
其次，概率图模型在建模复杂关系时往往需要依赖于领域专家的知识和经验，因此在某些情况下可能存在着建模不准确的问题。
在气象学中，气象要素之间的关系往往非常复杂，而概率图模型在建模这些复杂关系时往往需要依赖于领域专家的知识和经验，因此存在着建模误差的风险。
总的来说，概率图模型在气象预测中的应用为气象学研究和气象预测提供了一种新的方法和思路，帮助气象学家更好地理解和预测气象要素之间的复杂关系，并提高了气象预测的准确性和可靠性。
高要地区不同重现期风速风压的估算
高要地区不同重现期风速风压的估算高要地区不同重现期风速风压的估算近年来，气候异常的表现在全球范围内变得越来越明显。
极端天气事件频繁发生，对地区的风险和灾害管理提出了更高的要求。
而对于高要地区来说，估算不同重现期风速和风压的准确性尤为重要。
本文将探讨高要地区不同重现期风速风压的估算方法和相关影响因素。
在估算不同重现期风速和风压之前，我们首先需要了解重现期的概念。
所谓重现期，是指某一事件在一定时间范围内重复发生的频率。
对于气象事件来说，重现期可以用来衡量其发生的概率。
常用的重现期有10年、50年、100年等。
以高要地区为例，我们需要针对每个特定的重现期来估算相应的风速和风压。
估算不同重现期风速和风压的方法主要包括经验公式法和数值模拟法。
经验公式法是基于历史气象数据对未来风速和风压进行预测的一种简便方法。
这种方法通过统计过去一段时间内的风速数据，利用统计学原理和经验公式来建立风速和风压的关系。
然而，由于经验公式法只能考虑少数气象因素，基于历史数据的固定模式并不能准确反映当前气候变化的快速性，因此其准确性和适应性有限。
与经验公式法相比，数值模拟法是一种更精确的估算方法。
该方法通过使用大气动力学方程和大量的观测数据，模拟地球大气的运动过程。
数值模拟法可以更好地模拟大气的三维运动和相互作用，考虑更多的气象因素和变化，因此可以提供更准确的风速和风压估算结果。
然而，数值模拟法也有其局限性，比如计算复杂度高、计算时间长、数据要求高等，且模拟结果的准确性和可靠性仍然受到多种因素的影响。
对于高要地区来说，不同重现期风速和风压的估算还受到一些特定的影响因素的影响。
首先，地形和地理位置是影响高要地区风速和风压的重要因素之一。
地形的起伏和阻挡物的分布都会对风场的形成和分布产生重要影响。
此外，高要地区的气候特点也会影响风场的变化，例如降水、温度等。
最后，建筑物和结构物的布局和特性也会对风场产生显著的影响。
建筑物的高度、形状和材料等都会改变风的流动特性，从而影响风速和风压的分布。
风电场风速概率Weibull分布的参数估计研究
风电场风速概率Weibull分布的参数估计研究杨富程;韩二红;王彬滨;刘海坤;黄博文【摘要】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.【期刊名称】《江西科学》【年(卷),期】2019(037)002【总页数】7页(P264-269,299)【关键词】Weibull分布;概率分布;形状参数;尺度参数;参数估计【作者】杨富程;韩二红;王彬滨;刘海坤;黄博文【作者单位】四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都;四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都;四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都;四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都;四川电力设计咨询有限责任公司,610041,成都【正文语种】中文【中图分类】TM6140 引言随着世界工业经济的快速发展，化石能源燃烧排放出的大量温室气体导致全球气候发生巨大变化，已经严重危害到人类生存环境和健康安全[1]。
因此，可再生能源已成为解决能源与环境问题的主要途径之一，其中风力发电相比其它形式的可再生能源，因具有技术较为成熟、成本相对较低、对环境影响小等优势，成为世界各国大力发展可再生能源关注的重点之一[2]。
国家能源局在新能源“十三五”规划中提出“至2020年，我国风电装机容量将达到2.1亿kW以上，风电价格与煤电上网电价相当”。
同时，伴随着IV类复杂地形区域风资源相对较差及风电上网补贴电价不断下降的状况，准确评估风电场的经济性尤为关键。
风速风向联合概率密度分布的一种经验函数模型
风速风向联合概率密度分布的一种经验函数模型
陈隽;徐骏飞
【期刊名称】《防灾减灾工程学报》
【年(卷),期】2014()1
【摘要】对风速与风向边缘分布采用统一的极值概型描述,提出了一种可适用于多峰极值以及总体样本的风速风向联合概率分布函数的经验解析表达式。
模型包括7个参数,可由实测数据利用非线性最小二乘方法拟合得到。
对模型参数拟合时的初值选取方法提出了建议,并对典型的风向双峰值情况,给出了峰向区间的划分方法;利用双峰总体、双峰极值以及单峰极值3种不同类型的实测数据,检验了模型的适用性。
结果表明,该模型可以较好地描述不同类型总体样本或极值样本的风速风向联合概率密度特性,可供风向设计风速的确定、风速评估及场地风能评估等工程问题参考。
【总页数】7页(P13-19)
【作者】陈隽;徐骏飞
【作者单位】上海防灾救灾研究所;同济大学建筑工程系
【正文语种】中文
【中图分类】O211.9
【相关文献】
1.极值风速风向的联合概率密度函数
2.上海地区风速风向联合概率密度函数的研究
3.基于最大熵原理的联合风速风向概率密度函数建模方法
4.合肥地区大气风速风向联合概率密度函数研究
5.基于风速风向联合分布理论的梁桥风荷载分析
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风力发电场中风速预测模型研究
风力发电场中风速预测模型研究随着环保意识的逐渐兴起和能源需求的不断增加，风力发电作为一种清洁、可再生的能源形式受到越来越多的关注和重视。
然而，风力发电场的建设和运营仍然存在许多问题需要解决。
其中，如何准确预测风速是影响风力发电场发电效率和经济效益的关键因素之一。
因此，本文将探讨风力发电场中风速预测模型的研究。
一、风力发电场的重要性风力发电是一种利用风能进行发电的清洁、环保、可持续发展的能源形式。
它不像煤炭、石油等化石能源那样会导致大量的二氧化碳排放和环境污染，因此是未来能源发展的趋势。
根据国际能源署发布的数据，预计到2035年，全球每年新增的电力中，风力发电将占到45%以上，成为新一代能源的主流。
作为清洁能源的代表，风力发电在我国得到了广泛的推广和应用。
目前，我国已成为全球最大的风力发电国家之一，截至2019年底，我国风力总装机容量已经达到了2.3亿千瓦。
尽管已经取得了显著的成绩，但是风力发电仍然存在一些问题，如建设成本高、风速不稳定、发电效率不高等。
其中，风速的不稳定性对风力发电场发电效率和经济效益的影响尤其显著。
二、影响风速预测的因素风速预测是风力发电运营中必不可少的一项工作。
准确的风速预测可以帮助风力发电场进行合理的发电计划和运营管理，提高整个风力发电系统的效率和经济效益。
然而，风速的预测受到许多因素的影响，主要有以下几点。
1、气象因素气象因素是影响风速预测的主要因素之一。
气象因素包括大气压力、温度、湿度、云量、降水等因素，这些因素的变化往往导致风速的突变或者波动。
2、地形因素地形因素也是影响风速预测的重要因素。
不同的地形，比如山区、平原、海岸线等，对风速的影响不同。
例如，在山区，由于地势的起伏和变化，会导致风速的变化比较大；而在平原或海岸线上，由于地势的平缓，风速的变化相对较小。
3、复杂性因素复杂性因素主要指风力发电场本身的复杂性。
风力发电场通常由多台风力发电机组成，它们的高度、转速、叶片长度等参数不尽相同，这些不同参数的组合会产生各种不同的气流和风场情况，导致风速的变化不确定性较大。
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分析不同气象地形条件下风速概率分布模型研究
风速依托天气系统产生，而在局部或全球范围内发生天气变化，能够对风速序列波动产生影响，导致风能资源的分布发生变化。
本文主要从大气循环系统及时空功率谱方面入手，分析与之分布模型相关的联系因子，寻找我国气象地形环境下风速概率分布模型研究的相应方法。
标签：气象地形条件;风速概率分布模型;模型研究
通过评估风能资源，确定变动规律，一定程度上能够为决定风能转化的相关工作提供积极意义。
而建立风速概率分布模型，能够更加直观的对风速进行统计，对风能资源进行量化。
一、前期准备
进行风速概率分布模型研究，我们需要进行充分的前期准备。
一方面，需要通过测定不同气象地形环境下的风速数据，从而进一步寻找规律，并为概率分布模型的研究做充分的数据准备[1]。
通过逐步完善典型气象地形环境下的风速数据，例如风速，平均值，风向气压等，保证数据的有效性和完整性，然后将数据订正为可适用的风速及风向结果。
二、相关性分析
进行相应的气象地形因素及其风速之间的相关性分析，可以进一步为风速概率分布模型的研究提供必要数据。
首先，通过考虑大气系统的温度，荷电等成分进行垂直运动活动层次的相对划分，主要分析对流层天气现象。
而气象因素主要有温度，风向，压强，降雨量，湿度等影响，从而表示空气性质。
风速则与风向共同构成其空气的主要运动情况。
运用威布尔分布（weibull），对数正态分布（ln），威布尔双峰（ww），伽馬威布尔（gw），单结尾正态（nw），瑞利分布（r）等多种分布函数进行拟合对比。
通过对比得出风速的年概率分布与气温，气压，湿度之间具有相关性，进一步选取周概率分布数据进行确认[2]。
最后，做相关性对比表，通过综合形成风速分布与各气象要素之间的周相关性图。
三、风速概率分布研究
（一）不同区域分布特性
从华北区域拟合情况进行分析，选用不同的评价指标，对选取的最终拟合结果有较大的影响，从而无法得出最优结果。
因此，我们需要将个别的指标进行统一化，从而形成综合性评价指标。
指标为：当结果最优时，R2值最大，反之最小，RMSE及SSE作为卡方值，趋向接近于零，综合指标中1为每项最大值，因此，最接近1，则为最优，综合
结果6为最大值。
通过整合所有评价因素，对其进行评估，才能进一步得出较为综合性的结果。
而选用这种评价方法，对四个典型的气象地形环境风速概率分布数据进行评价对比，能够进一步对不同区域间的分数分布结果进行评价。
首先，对各个季节环境下各个区域的风速分布指标进行指标拟合，得出不同季节最优拟合结果。
[二）时间尺度特性
在进行研究时，由于采样频率不同，我们将其数据进行周期性分离，如半小时，一天，一周等。
在进行不同的频段分析时，用横坐标表示频率，以小时为单位，为了便于对各个频段功率谱值进行比较，将其乘以频率间隔，得出纵坐标谱值，同时单位确定为方差（m2/s2）。
随后选取各种分布函数，对相应区域的风速概率进行考察。
如表1。
通过检测可以得出，各个区域具有一定的白昼周期性，当周期超过一天时，周期谱值有一定差异。
其中3到15天作为天气循环周期，西北干早地区，沙漠盆地地区以及沿海地区的峰值波动均出现在10小时至4.3天之内，而华北地区最大峰值波动则出现在12.5小时至15天区间内。
这说明，前三者天气循环周期与实际风速功率谱常态变化相符。
除此之外，同时为了进一步确定风能资源情况，需要确定风速功率的密度值和密度偏差，对四个典型区域进行分析，卡方值均为零，表示符合条件。
对于华北区域，由于其天气周期与其它区域不同，更适合用gw分布进行模型描述，分析波动。
其他三个区域，通过最大嫡函数对其分布模型进行确定，与三者的风速分布拟合度最优，表示差异值最小。
因此，在进行分布模型研究时，对以上三个区域的风能状况进行分析，可采用基于最大嫡函数的分布模型。
四、结束语
综上所述，我们在进行基于不同气象地形环境下的风速概率分布模型研究时，需要进行气象及风速数据的收集，对数据进行相关性分析，并结合分布函数，对区域分布及时间分布特性进行确定，寻找最优模型的设计方略。
参考文献：
[1]高雁，杨靖波.典型微地形下的风速特性及其在输配电线路杆塔设计中的应用[J].中国电力，2015，48（7）：146-152.
[2]吴才亮.浅谈某架空输电线路微地形微气象的设计优化[J].企业技术开发，2015（11）：108-109.。