基于概率分布轉(zhuǎn)移的測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于概率分布轉(zhuǎn)移的測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正方法。首先，通過Weibull分布函數(shù)對風(fēng)速作統(tǒng)計描述；然后，分別計算第i序號對應(yīng)的實測年長期氣象站、實測年風(fēng)場觀測站、代表年長期氣象站以及代表年風(fēng)場觀測站風(fēng)速概率分布估計值；最后，對于逐時風(fēng)速數(shù)據(jù)及概率分布估計值，由第i序號對應(yīng)的實測年風(fēng)場觀測站實測風(fēng)速，通過概率分布同差值轉(zhuǎn)移法或概率分布同倍比轉(zhuǎn)移法，計算得出第i序號對應(yīng)的代表年風(fēng)場觀測站訂正風(fēng)速。本發(fā)明提出的風(fēng)速訂正的概率分布轉(zhuǎn)移法，克服了現(xiàn)行相關(guān)分析類方法常見的相關(guān)系數(shù)過低但又不得不用于訂正的弊端，可以適用于例如近?；蚝Ｉ巷L(fēng)電場之類的工程地點和長期氣象參證站距離較遠(yuǎn)或現(xiàn)行方法相關(guān)性較差等情形下的風(fēng)速訂正。
【專利說明】基于概率分布轉(zhuǎn)移的測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正的概率分布轉(zhuǎn)移方法，屬于風(fēng)電場風(fēng)能資源評估【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)現(xiàn)行國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)一一風(fēng)電場風(fēng)能資源評估方法(GB/T18710 — 2002)、電力工程氣象勘測技術(shù)規(guī)程(DL/T5158— 2012)，風(fēng)電場和空冷電廠設(shè)計過程中，需要根據(jù)工程地點與附近同一氣候區(qū)長期氣象站同期的實測風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)建立某種數(shù)量關(guān)系，并據(jù)此訂正求得風(fēng)電場場址代表年逐時風(fēng)速風(fēng)向序列，或空冷電廠廠址典型年和最近10年逐時風(fēng)速風(fēng)向序列，以用于風(fēng)電場風(fēng)能資源評估或空冷電廠設(shè)計氣象參數(shù)統(tǒng)計分析。
[0003]為滿足風(fēng)電場風(fēng)能資源評估和空冷電廠設(shè)計要求，一般要求工程地點積累連續(xù)一年的測風(fēng)數(shù)據(jù)，而在較長時期內(nèi)，這一年的數(shù)據(jù)有可能高于、低于或相當(dāng)于長期平均水平，即實測年分別為大風(fēng)年、小風(fēng)年及平風(fēng)年的情形。
[0004]根據(jù)《風(fēng)電場風(fēng)能資源評估方法》(GB/T18710 — 2002)第5.3.1條，風(fēng)電場測風(fēng)數(shù)據(jù)訂正的目的，是根據(jù)附近長期氣象觀測站(即參證站)的觀測數(shù)據(jù)，將驗證后的風(fēng)場站測風(fēng)數(shù)據(jù)訂正為一套反映場址長期平均水平的代表性數(shù)據(jù)，即風(fēng)電場測風(fēng)高度上代表年(亦即平風(fēng)年)的逐小時風(fēng)速風(fēng)向數(shù)據(jù)。
[0005]根據(jù)《電力工程氣象勘測技術(shù)規(guī)程》(DL/T5158 — 2012)第5.8.5條，應(yīng)根據(jù)對比觀測期間氣象參證站與工程地點空冷氣象觀測站之間氣溫、風(fēng)速和風(fēng)向的差異分析結(jié)果和工程地點空冷氣象觀測站氣溫、風(fēng)速和風(fēng)向的垂直變化分析結(jié)果，對依據(jù)氣象參證站最近10年的逐時氣溫、風(fēng)速和風(fēng)向資料分析統(tǒng)計的各項空冷氣象參數(shù)進(jìn)行修正，最終獲得能夠充分代表擬建空冷凝汽器分配管高度位置實際情況的空冷氣象參數(shù)。
[0006]而現(xiàn)有風(fēng)速訂正法包括如下:
[0007]一.風(fēng)速扇區(qū)相關(guān)分析訂正法
[0008]由于風(fēng)是矢量，既有大小(風(fēng)速)，又有方向(風(fēng)向)，而風(fēng)速和風(fēng)向在時間和空間上均具有高度的隨機性。若按兩站同期(時)風(fēng)速風(fēng)向采樣并進(jìn)行相關(guān)分析，其相關(guān)系數(shù)極小而顯示不相關(guān)，只能退求其次:按各風(fēng)向分類、逐時風(fēng)速分級(級內(nèi)同時風(fēng)速取平均值聚合)采樣建立線性方程(即分類分級聚合線性相關(guān)分析)，其相關(guān)系數(shù)可顯著提高。
[0009]由于風(fēng)場站和參證站的測風(fēng)數(shù)據(jù)均含有風(fēng)向、風(fēng)向信息，可組合有4套采樣關(guān)系，如表I所示，表I為風(fēng)場站和參證站分類分級聚合相關(guān)分析采樣組合表，每套相關(guān)關(guān)系均有16個相關(guān)方程，我國規(guī)定按16個象限表征風(fēng)向。
[0010]表I
[0011]
【權(quán)利要求】
1.一種基于概率分布轉(zhuǎn)移的測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)利用Weibull分布對風(fēng)速進(jìn)行統(tǒng)計描述，Weibull分布概率密度函數(shù)f(V)和分布函數(shù)F (V)分別為

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于概率分布轉(zhuǎn)移的測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正方法，其特征在于: 對于雙參數(shù)weibull分布,利用3階原點矩公式估計形狀參數(shù)k、尺度參數(shù)c值,所述3階原點矩參數(shù)估計公式如下:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于概率分布轉(zhuǎn)移的測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正方法，其特征在于:對于三參數(shù)weibull分布，利用以下方法估計形狀參數(shù)k、尺度參數(shù)c和位置參數(shù)δ的值: (I)低階不及PWM法: 形狀參數(shù)k按下式估計:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于概率分布轉(zhuǎn)移的測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正方法，其特征在于: 樣本PWM估計方法為: 連序樣本概率權(quán)重矩計算公式:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于概率分布轉(zhuǎn)移的測風(fēng)數(shù)據(jù)風(fēng)速訂正方法，其特征在于:風(fēng)速樣本經(jīng)驗頻率計算方法為: 經(jīng)驗頻率Pi計算公式的形式為
【文檔編號】G06F19/00GK104036121SQ201410214140
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月20日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月20日
【發(fā)明者】潘曉春, 蔡升華, 李劍鋒, 王驄, 張洋 申請人:江蘇省電力設(shè)計院