用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法及装置，本发明专利技术实施例首先区分不同类型的极值风速数据，再构建混合气候极值风速的概率密度函数，然后基于加权最小二乘法求解并优化参数，最终精确计算极值风速。无论是对良态风气候还是对混合气候均具有很好的适用性，相对于传统的分析方法而言，本发明专利技术实施例使用范围更广、精度更好，且本发明专利技术实施例无需专门收集台风关键参数和进行复杂的模拟运算，更适于工程应用，相较于目前已有的混合气候分析方法，本发明专利技术无需将各种类型的风数据分离分析，计算过程大大简化，且减少了人为因素的影响。

【技术实现步骤摘要】
用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法及装置
本专利技术涉及台风混合气候地区极值风速估算领域，尤其涉及一种用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法及装置。
技术介绍
极值风速分析在建筑结构设计、桥梁建设、风灾防控等工程应用中起着十分重要的作用，极值风速分析准确与否将影响着风荷载的最终评估结果。沿海台风混合气候与内陆良态风气候，在极值风速大小、方向和分布特性都有着明显的不同，目前尚无一种有效的工程分析方法对此两种气候均适用。良态风极值风速的分析方法研究已发展地较为充分。常用的分析方法有极值I型分析方法和Harris分析方法等，前者采用极值I型分布函数对极值样本进行拟合，通过求解一定保证率对风速来作为极值风速；后者基于次序统计理论给每个统计量分配权重，并采用加权最小二乘方法进行参数拟合。二者的共同特点就是采用单一概率分布形式来描述极值风速的分布特性。混合风气候极值风速研究方面。实测风速数据可能是各种类型风速的混合，如台风，雷暴和龙卷风等等，目前求解混合气候极值风速的基本思路是，首先分离出各类型的风速数据再分别分析其极值风速特点，最后合并得到混合概率分布。常用的分析方法有Gomes方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法，其特征在于，包括：获取到极值风速样本，对极值风速样本进行计算得到折减变量和极值风速与折减变量之间的关系，并通过预置第一公式、预置第二公式对极值风速与折减变量之间的关系进行最小二乘拟合得到上部台风主导范围概率分布函数、下部良态风主导范围概率分布函数；构建权重函数，根据权重函数、上部台风主导范围概率分布函数、下部良态风主导范围概率分布函数构建归一化函数，并根据权重函数、归一化函数、上部台风主导范围概率分布函数、下部良态风主导范围概率分布函数构建混合气候区极值风速概率密度函数，对混合气候区极值风速概率密度函数进行积分得到混合气候区极值风速概率分布函数；...

【技术特征摘要】
1.一种用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法，其特征在于，包括：获取到极值风速样本，对极值风速样本进行计算得到折减变量和极值风速与折减变量之间的关系，并通过预置第一公式、预置第二公式对极值风速与折减变量之间的关系进行最小二乘拟合得到上部台风主导范围概率分布函数、下部良态风主导范围概率分布函数；构建权重函数，根据权重函数、上部台风主导范围概率分布函数、下部良态风主导范围概率分布函数构建归一化函数，并根据权重函数、归一化函数、上部台风主导范围概率分布函数、下部良态风主导范围概率分布函数构建混合气候区极值风速概率密度函数，对混合气候区极值风速概率密度函数进行积分得到混合气候区极值风速概率分布函数；对混合气候区极值风速概率分布函数进行参数优化和拟合求解，得到最优混合气候区极值风速概率分布函数。2.根据权利要求1所述的用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法，其特征在于，获取到极值风速样本，对极值风速样本进行计算得到折减变量和极值风速与折减变量之间的关系，并通过预置第一公式、预置第二公式对极值风速与折减变量之间的关系进行最小二乘拟合得到上部台风主导范围概率分布函数、下部良态风主导范围概率分布函数具体包括：S1：获取到多个极值风速样本，对多个极值风速样本所包含的各个样本进行计算得到各个样本的超越概率，通过Harris极值理论对各个样本的超越概率进行计算得到折减变量；S2：获取到各个样本对应的权重值，根据权重值对多个极值风速样本进行采样得到N个极值风速样本，并得到N组极值风速与折减变量之间的关系，其中，N个极值风速样本与N组极值风速与折减变量之间的关系一一对应；S3：令i＝2，其中，i＜N；S4：选择i个极值风速样本，与i个极值风速样本对应的权重值和i组极值风速与折减变量之间的关系，通过预置第一公式对i个极值风速样本，与i个极值风速样本对应的权重值和i组极值风速与折减变量之间的关系进行加权最小二乘拟合，得到第一拟合函数，其中，i个极值风速样本和i组极值风速与折减变量之间的关系一一对应；S5：通过预置第二公式对其余N-i极值风速样本，与N-i个极值风速样本对应的权重值和N-i组极值风速与折减变量之间的关系进行加权最小二乘拟合，得到第二拟合函数，其中，N-i极值风速样本和N-i组极值风速与折减变量之间的关系一一对应；S6：获取到与第一拟合函数和第二拟合函数对应的折减变量，通过第三预置公式对与第一拟合函数和第二拟合函数对应的折减变量进行计算得到第一误差函数值；S7：判断i是否大于N-3，若不大于，令i＝i+1，并执行S4，若不大于，则执行S8；S8：在第一误差函数值中选择最小第一误差函数值，得到与最小第一误差函数值对应的第一拟合函数和第二拟合函数，将与最小第一误差函数值对应的第一拟合函数设置为上部台风主导范围概率分布函数，将与最小第一误差函数值对应的第二拟合函数设置为下部良态风主导范围概率分布函数。3.根据权利要求1所述的用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法，其特征在于，对混合气候区极值风速概率分布函数进行参数优化和拟合求解，得到最优混合气候区极值风速概率分布函数具体包括：T1：获取到权重函数的形状参数t，令t＝0.01；T2：将t代入权重函数、归一化函数，得到归一化常数；T3：根据归一化常数确定目标混合气候区极值风速概率分布函数和与目标混合气候区极值风速概率分布函数对应的折减变量；T4：获取到与多个极值风速样本对应的权重值，根据与多个极值风速样本对应的权重值并通过预置第三公式对与目标混合气候区极值风速概率分布函数对应的折减变量进行计算得到第二误差函数值；T5：判断t是否大于10，若不大于，令t＝t+0.01，执行T2，若大于，则执行T6；T6：在第二误差函数值选择最小第二误差函数值，将与最小第二误差函数值对应的目标混合气候区极值风速概率分布函数设置为最优混合气候区极值风速概率分布函数。4.根据权利要求1所述的用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法，其特征在于，预置第一公式为：式中，为极值风速；ξ和σ为函数参数；预置第二公式为：式中，为极值风速；a、w和Π为函数参数。5.根据权利要求2所述的用于台风混合气候地区极值风速估算的分析方法，其特征在于，预置第三公式为：式中，N为极值风速样本数目；wm为拟合权重因子；ym_Cal为采用极值理论得到的折减变量均值；ym_fit...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚博，聂铭，肖凯，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：广东,44