一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法技术

本发明专利技术公开一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法，包括如下步骤：对测风塔资料原始数据文件进行数据标准化处理和基本的质量控制；对符合研究需求的测风塔资料进行数据分类提取；利用去趋势波动分析方法DFA进行标度分析；进行线性拟合和对比分析，综合获取风速长程持续性特征；本研究旨在研究风速变化的长程持续性特征，对于揭示风速变化物理机制、构建风速模型、准确预测风速，具有重要参考意义。意义。意义。

【技术实现步骤摘要】
一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法


[0001]本专利技术涉及气象资料分析
具体地说是一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法。

技术介绍

[0002]风能是一种重要的可再生资源。不同于传统化石能源以及太阳能等新型能源，风能捕获受风速波动影响极大，具有显著的不稳定性，对风机的功率输出、风能利用效率和电网稳定性等研究产生较大影响。由于受地表不同时空尺度物理过程及局部地形等因素的综合影响，大气边界层风速表现出明显的非平稳性、间歇性、长程持续性等特征。深入研究风速的上述变化特征，对于构建风速模型、准确预测风速，减少或阻止对风机、建筑等实物的损坏，具有重要意义。
[0003]风速的长程持续性(也称长程幂律相关性、长程记忆性)是指，风速序列的自相关函数以幂律形式缓慢衰减C(s)～s
‑
γ
，转换到频域，即功率谱函数S(f)以幂律标度律形式S(f)～f
‑
β
缓慢衰减。由于自相关函数以幂律形式缓慢衰减，相隔较长时间的风速大小涨落之间，仍然存在时域相关——过去时刻风速可以持续影响当本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)对测风塔资料原始数据文件进行数据标准化处理和基本的质量控制；(2)对符合研究需求的测风塔资料进行数据分类提取；(3)利用去趋势波动分析方法DFA进行标度分析；(4)进行线性拟合和对比分析，综合获取风速长程持续性特征。2.根据权利要求1所述的一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法，其特征在于，在步骤(1)中：(1
‑
1)测风塔资料原始数据文件包含某A测风塔一个观测时次T的所有高度层的风速数据；对收集到的原始数据进行标准化处理，将已有全部时次的数据进行重新提取并组织，得到一个新的数据文件，新的数据文件包含A测风塔某一观测高度H处，所有时次观测数据的时间序列；(1
‑
2)对标准化处理好的数据，进行基本的质量控制，剔除数据中明显的错误数据，以免对最终结果造成影响；质量控制包括：界限值检查、极值检查、内部一致性检查、时空一致性检查和人工干预检查；(1
‑
3)将进行质量控制检查后的数据保留，进行后续处理。3.根据权利要求1所述的一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法，其特征在于，在步骤(2)中，提取的数据包括风速、以及基于风速数据统计得到的其他物理量，基于风速数据统计得到的其他物理量包括基于风速的风切变指数、基于风速的不同的海拔、距海岸线远近的地理位置、基于风速所属不同气候区域。4.根据权利要求1所述的一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法，其特征在于，在步骤(2)中：测风塔资料的研究要求为：每年至少85％时间有观测数据，且数据长度至少连续5年。5.根据权利要求1所述的一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法，其特征在于，在步骤(2)中，利用控制变量法，选定观测地点，依照数据的分辨率的不同，将选定数据进行分类；同时选定数据的分辨率，依照观测地点的不同，将数据进行分类，用作后续对比分析。6.根据权利要求1所述的一种利用测风塔资料研究风速长程持续性的方法，其特征在于，在步骤(3)中，包括如下方法：(3
‑
1)步骤(2)中分类提取的数据为原始序列，表示为{x
i
}；i＝1,2,
…
,N，对原始序列的距平序列x
i
进行累加，得到廓线序列：其中：{x
i

【专利技术属性】
技术研发人员：李庆雷，陈丽凡，张志森，远芳，王蕙莹，朱晨，曹丽娟，
申请(专利权)人：国家气象信息中心中国气象局气象数据中心，
类型：发明
国别省市：