[发明专利]一种用于风资源评估的年风速生成方法

摘要

本发明涉及风力资源发电技术，特别是一种用于风资源评估的年风速生成方法，其步骤如下首先根据当地的年月均风速、威布尔系数、自相关系数、昼夜模式强度、最大风速时刻生成一个含8760个数据点的服从均值为0、方差为1的正态分布的自相关序列；再根据每月的月均风速，以及昼夜模式强度系数、最大风速时刻，生成年8760个小时的风速初始序列；然后将风速初始序列进行概率变换后与自相关序列相加得到序列，序列在经过概率变化最后拟合得到一年8760小时的风速序列；本发明利用当地各种有效数据进行年风速拟合的方法，最终得到有效的评估数据以适应电风场的建立。

主权项

一种用于风资源评估的年风速生成方法，其特征在于包括以下步骤：第一步，根据当地气象统计数据得到一年12个月的月均风速，以及威布尔系数、自相关系数、昼夜模式强度系数、最大风速时刻；第二步，生成一个含8760个数据点的服从均值为0、方差为1的正态分布的自相关序列Z；第三步，根据每月的月均风速，以及昼夜模式强度系数、最大风速时刻，生成年8760个小时的风速初始序列U；第四步，将第三步中得到的风速初始序列U进行概率变换得到序列U′，序列U′与第二步中得到的自相关序列Z服从相同的正态分布；第五步，将第四步得到的概率变换后的序列U′与第二步产生的自相关数列Z相加，得到新的符合正态分布的序列W′；第六步，采用第四步的概率变换方法，将第五步产生的序列W′做概率变换，得到服从以第一步所述的威布尔系数作为参数的威布尔分布序列W，由此便得到了拟合所得一年8760小时的风速序列W；第二步中所述自相关序列Z的生成模型为：zt＝azt‑1+f(t)其中，zt、zt‑1分别为t、t‑1时刻的值；a为自回归参数；f(t)为白噪声函数返回的一个服从均值为0、方差为1的正态分布的随机数；第三步中所述风速初始序列U中第N月中任意一天第i小时的风速生成模型如下：UN,i=U‾N{1+δcos[(2π24)(i-φ)]},i=1,2,...,24]]>其中，为第N月的月均风速；δ为昼夜模式强度系数；φ为最大风速时刻；第四步中所述概率变换的方法如下：将风速初始序列U记为序列A，A＝{A1,…,A8760}，期望分布序列的累计分布函数为P(B)，求期望分布序列B：①求序列A的累计概率分布函数P(A)：根据序列A的最大值maxA，划分为N个区间，得到[0，maxA/N)、[maxA/N，maxA*2/N)、…、[maxA*(N‑1)/N，maxA]；分别统计每个区间段的数据个数，除以8760便得到这个区间段的数据概率，数据在第i个数据段的累计概率分布为第1到(i‑1)个数据段的概率之和，由此得到P(A)，其中1≤i≤N；②根据已知序列A及P(A)、期望分布序列的累计分布函数P(B)，求序列B：对于Aj，根据P(A)，得到Aj对应的累计概率P(Aj)，从期望分布序列的累计分布函数P(B)中，找到累计概率为P(Aj)的B值，记为Bj，由此反复便可得到期望分布的序列B＝{B1,…,B8760}，所得的序列B即为序列U′，其中1≤j≤8760。