本文關(guān)鍵詞：氣候變化下極值風(fēng)速地域性演化及對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的影響分析

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【摘要】：作為一種典型的高聳建筑,風(fēng)力發(fā)電機(jī)屬于風(fēng)敏感結(jié)構(gòu),風(fēng)荷載是進(jìn)行風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和選型的關(guān)鍵指標(biāo)。傳統(tǒng)上,風(fēng)力發(fā)電機(jī)在氣候模式固定的前提下,利用歷史氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)確定多年一遇極值風(fēng)速及極端風(fēng)載荷,并以此為基礎(chǔ)進(jìn)行設(shè)計(jì)與選型。風(fēng)力發(fā)電機(jī)的壽命長(zhǎng)達(dá)20余年,如氣候模式在其壽命期間隨氣候變化發(fā)生改變,風(fēng)速的極值分布可能會(huì)有明顯變化,這將對(duì)按固定氣候模式進(jìn)行設(shè)計(jì)和選型風(fēng)機(jī)的可靠性造成突出影響,亟待展開相關(guān)風(fēng)險(xiǎn)的評(píng)估。為搞清多年一遇極值風(fēng)速在氣候變化條件下的地域性演化特征,選用我國(guó)風(fēng)能資源開發(fā)熱點(diǎn)的內(nèi)蒙古、華中山區(qū)和江浙沿海等地六站點(diǎn)1973年至2012年地面風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù),將其以1992年為界分為前后兩段展開研究。為判明風(fēng)速極值分析中常用的基于廣義極值分布的年極值抽樣法和基于廣義Pareto分布的跨閾法和獨(dú)立風(fēng)暴法的適用性,采用QQ圖、KS檢驗(yàn)和安德森-達(dá)林檢驗(yàn)等擬合優(yōu)度檢驗(yàn)方法進(jìn)行比較分析。經(jīng)適用性檢驗(yàn)指出,廣義Pareto分布能更好地刻畫所研究站點(diǎn)風(fēng)速的極值分布,而基于獨(dú)立風(fēng)暴法抽樣的數(shù)據(jù)因具有較好的極值樣本獨(dú)立同分布特性,適用性更優(yōu)于POT法抽樣樣本。針對(duì)基于廣義Pareto分布極值估計(jì)的閾值選取難題,提出基于參數(shù)估計(jì)圖比較和剩余壽命函數(shù)法相結(jié)合的方式確定閾值。針對(duì)所選站點(diǎn)風(fēng)速數(shù)據(jù)的分析表明,該方法可有效克服單純采用剩余壽命函數(shù)法存在的閾值特征不明顯、難以直觀判斷適合閾值的缺陷,能較準(zhǔn)確可靠地確定閾值選擇基準(zhǔn)。為評(píng)估氣候變化所致極值風(fēng)速的地域性變化特征,結(jié)合各站點(diǎn)前后20年風(fēng)速觀測(cè)數(shù)據(jù),利用基于廣義Pareto分布的獨(dú)立風(fēng)暴法計(jì)算了對(duì)風(fēng)機(jī)設(shè)計(jì)和選型有突出影響的五十年一遇和一年一遇極值風(fēng)速。分析發(fā)現(xiàn)長(zhǎng)時(shí)間尺度上氣候模式的變化不但可能引起多年一遇極值風(fēng)速的明顯變化,而且這種變化有較為明顯的地域性分布特征。對(duì)五十年一遇極值風(fēng)速而言,內(nèi)蒙地區(qū)站點(diǎn)呈顯著下降趨勢(shì),華中山區(qū)站點(diǎn)基本持平,而江浙沿海地區(qū)則呈現(xiàn)上升趨勢(shì);各站點(diǎn)一年一遇極值風(fēng)速均有明顯下降,但變化趨勢(shì)與五十年一遇極值風(fēng)速有異,且沒有明顯的地域性特征。根據(jù)前一時(shí)段數(shù)據(jù)估算的五十年一遇極值風(fēng)速,按IEC規(guī)程選擇風(fēng)機(jī)型號(hào)后將前后兩段數(shù)據(jù)代入,計(jì)算在不同時(shí)段發(fā)生超設(shè)計(jì)風(fēng)速的風(fēng)險(xiǎn)。分析表明內(nèi)蒙及華中山區(qū)風(fēng)機(jī)安全性有一定程度的提升,而沿海風(fēng)場(chǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組遭遇超設(shè)計(jì)風(fēng)速極值大風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn)性有顯著增長(zhǎng)。
【關(guān)鍵詞】：廣義極值分布 廣義Pareto分布 50年一遇最大風(fēng)速 風(fēng)機(jī) 氣候變化
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 研究背景和意義10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-17
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的風(fēng)載荷10-12
• 1.2.2 長(zhǎng)時(shí)間尺度上的氣候變化與風(fēng)速變化12-15
• 1.2.3 極值理論的發(fā)展15-17
• 1.3 本文的主要工作17-19
• 第二章 極值分布模型及檢驗(yàn)方法19-30
• 2.1 年極大值模型19-22
• 2.2 閾值模型22-23
• 2.3 獨(dú)立風(fēng)暴模型23-24
• 2.4 擬合優(yōu)度檢驗(yàn)24-28
• 2.4.1 Q-Q圖檢驗(yàn)26
• 2.4.2 K-S檢驗(yàn)26-27
• 2.4.3 安德森-達(dá)林檢驗(yàn)27-28
• 2.4.4 卡方檢驗(yàn)28
• 2.5 本章小結(jié)28-30
• 第三章 數(shù)據(jù)預(yù)處理與擬合分析30-47
• 3.1 數(shù)據(jù)來(lái)源與預(yù)處理30-32
• 3.2 日最大風(fēng)速序列32-34
• 3.3 抽樣模型的對(duì)比分析34-37
• 3.4 閾值的選取37-46
• 3.4.1 圖示法38-40
• 3.4.2 計(jì)算法40-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 氣候變化下多年一遇極值風(fēng)速演化與風(fēng)險(xiǎn)分析47-57
• 4.1 超閾值樣本及千分比風(fēng)速47-50
• 4.1.1 超閾值樣本數(shù)據(jù)分析47-49
• 4.1.2 千分比風(fēng)速49-50
• 4.2 多年一遇極值風(fēng)速的地域性分析50-55
• 4.2.1 五十年一遇極值風(fēng)速的地域性分析50-54
• 4.2.2 一年一遇極值風(fēng)速的地域性分析54-55
• 4.3 風(fēng)力機(jī)超設(shè)計(jì)風(fēng)速風(fēng)險(xiǎn)分析55-56
• 4.4 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論與展望57-59
• 參考文獻(xiàn)59-64
• 致謝64-65
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文65

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1 ;高效風(fēng)力發(fā)電機(jī)[J];發(fā)明與革新;2001年05期

2 閆合香;高效風(fēng)力發(fā)電機(jī)[J];機(jī)械與電子;2001年05期

3 陳松利 ,田德,王海寬,辛海升;200W濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的應(yīng)用[J];農(nóng)村牧區(qū)機(jī)械化;2001年03期

4 陳松利,王海寬,辛海升,韓巧麗;200W濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)抗臺(tái)風(fēng)塔架的設(shè)計(jì)[J];內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2001年04期

5 劉樺;高效風(fēng)力發(fā)電機(jī)[J];微電機(jī)(伺服技術(shù));2001年03期

6 明濤;高效風(fēng)力發(fā)電機(jī)問(wèn)世[J];機(jī)械工程師;2002年03期

7 ;阿根廷推出新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)[J];上海大中型電機(jī);2002年04期

8 楊小林,范磊,李海峰;300kW可變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研制[J];大電機(jī)技術(shù);2002年05期

9 馬鵬飛;小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用知識(shí)[J];可再生能源;2003年02期

10 ;阿根廷推出新型風(fēng)力發(fā)電機(jī)[J];福建電力與電工;2003年01期

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1 侯書紅;張新燕;;利用面向方框圖的仿真方法對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行仿真[A];'2000系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2000年

2 周俊旭;張林文;鄒宇知;;大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料葉片研制探索[A];中國(guó)硅酸鹽學(xué)會(huì)2003年學(xué)術(shù)年會(huì)論文摘要集[C];2003年

3 周俊旭;張林文;鄒宇知;;大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料葉片研制探索[A];第十五屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

4 田德;王海寬;韓巧麗;;濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究與進(jìn)展[A];中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)第七次全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)及學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2004年

5 田德;王海寬;韓巧麗;;濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究與進(jìn)展[A];中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)第七次會(huì)員代表大會(huì)論文集[C];2004年

6 田德;王海寬;韓巧麗;;300W濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的特性分析[A];農(nóng)業(yè)工程科技創(chuàng)新與建設(shè)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)——2005年中國(guó)農(nóng)業(yè)工程學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集第一分冊(cè)[C];2005年

7 俞紅鷹;;中國(guó)小型風(fēng)力發(fā)電機(jī)回顧與展望[A];農(nóng)業(yè)機(jī)械化與新農(nóng)村建設(shè)——中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)會(huì)2006年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（上冊(cè)）[C];2006年

8 周俊旭;張林文;鄒宇知;;大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)復(fù)合材料葉片研制探索[A];第十五屆玻璃鋼/復(fù)合材料學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2003年

9 李丹;張義軍;呂偉濤;;風(fēng)力發(fā)電機(jī)葉片姿態(tài)與雷擊概率關(guān)系的模擬分析[A];S13 第十屆防雷減災(zāi)論壇——雷電災(zāi)害與風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[C];2012年

10 吳亞飛;;淺談風(fēng)力發(fā)電機(jī)的維修與保養(yǎng)[A];中國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)2012年度論文集（上）[C];2012年

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1 季紅兵邋玉濤;戚機(jī)廠試制成功風(fēng)力發(fā)電機(jī)[N];常州日?qǐng)?bào);2007年

2 黃宣傳;黃石一退休高工造出風(fēng)力發(fā)電機(jī)[N];湖北日?qǐng)?bào);2007年

3 宋亞平 王雪杉 記者　 薛秀穎;哈電領(lǐng)軍國(guó)內(nèi)大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)[N];哈爾濱日?qǐng)?bào);2006年

4 本報(bào)記者 原子 實(shí)習(xí)生 王太剛;一種家用風(fēng)力發(fā)電機(jī)在黃石“懷胎”[N];黃石日?qǐng)?bào);2007年

5 常思哲;渾南將建風(fēng)力發(fā)電機(jī)生產(chǎn)基地[N];沈陽(yáng)日?qǐng)?bào);2007年

6 熊兆蓉;德國(guó)風(fēng)力發(fā)電“風(fēng)險(xiǎn)”引起關(guān)注[N];中國(guó)信息報(bào);2007年

7 本報(bào)記者 應(yīng)尤佳;江特電機(jī)合營(yíng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)[N];上海證券報(bào);2008年

8 黃啟艷;中山造“家庭風(fēng)力發(fā)電機(jī)”拿到首張訂單[N];中山日?qǐng)?bào);2008年

9 記者 毛慶邋通訊員 趙敬翔;南京首個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)項(xiàng)目落戶溧水[N];南京日?qǐng)?bào);2008年

10 本報(bào)記者 嚴(yán)丹;北海風(fēng)力發(fā)電機(jī)正式并網(wǎng)發(fā)電[N];北海日?qǐng)?bào);2009年

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1 王建宏;風(fēng)力發(fā)電機(jī)的柔性多體動(dòng)力學(xué)研究[D];重慶大學(xué);2009年

2 白\訝，

本文編號(hào)：599335