基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测     

王朋  孙永辉  翟苏巍  候栋宸  王森 《南京气象学院学报》2019,11(4):460-466

随着大规模的风电并网,风电所具有的间歇性与随机性对电力系统的稳定性产生了很大的影响,风电功率预测成为当前解决该问题重要的方式之一.本文利用长短期记忆（LSTM）网络良好的时序记忆特性,将小波分解技术与LSTM深度网络结合,提出基于小波长短期记忆网络的风电功率超短期概率预测模型.首先通过小波分解技术将原始时间序列进行平稳化处理,再建立各子序列样本的LSTM网络预测模型,借助最大似然估计法估计预测误差的高斯分布函数,最终实现对未来4 h时刻的风电功率概率区间预测.最后,采用中国东北某风电场数据对所提方法进行算例分析,结果表明,将小波分解与深度学习方法结合可以较好地提高预测的精度,提高概率预测的区间可靠性.  相似文献   

卫星地面站雷电直击效应防护设计探讨          下载免费PDF全文

孙俊德  李志鹏  赵洪升  王凯 《气象与环境科学》2019,42(2):124-128

卫星地面站雷电防护工程通常采用接闪杆作为天线主体的雷电直击效应防护措施,接闪杆的高度不仅影响其保护范围,而且影响其截闪概率。通过计算年预计雷击次数对截闪概率进行量化分析,结果表明,截闪概率近似与接闪杆高度平方成正比,采用过高的接闪杆将增大地面站遭受雷击电磁脉冲损坏的风险。为优化接闪杆设计,定义了保护体积的概念,并利用折线法与滚球法分别计算了三维立体空间内的保护范围。结果表明:接闪杆的保护范围与高度呈现非线性相关,当接闪杆超过一定高度(折线法超过30m,滚球法超过0.8倍滚球半径)后,对保护范围的影响十分有限;当接闪杆高度低于0.4倍滚球半径时,滚球法保护范围较大,反之则折线法保护范围较大。对接闪杆接闪瞬间周边的磁场强度分析结果表明,无屏蔽环境下地面站电子系统与接闪杆的常规距离远小于两者的理论安全距离,实际工程中难以通过增大接闪杆与卫星地面站的间距消除雷击电磁脉冲危害。为降低这一风险,卫星地面站直击雷防护应优先采用天线自带接闪杆的方式,条件不具备时也应尽量避免采用单支高大接闪杆,可选取适当的计算方法,采用多支较低接闪杆共同防护的方案。  相似文献   

基于最优概率的中期延伸期过程累计降水量分级订正预报     

牛若芸 《热带气象学报》2019,35(6):721-731

采用ECMWF集合预报降水量资料和中国降水量观测资料,研发了基于最优概率的过程累计降水量分级订正预报(OPPF)技术,并在遵循总体技术思路的基础上设计出三种不同的OPPF计算方案(OPPF1、OPPF2、OPPF3),继而选用2015—2017年汛期(5—9月)中国91次区域性强降水过程进行回报试验和预报效果对比评估,结果表明:(1)在中期延伸期预报时效(96~360小时),对强降水和有无降水的预报效果,三种OPPF均明显优于集合平均(EMPF)和控制预报(CTPF);对中等以上或较强以上强度降水的预报效果,OPPF1和OPPF3明显优于CTPF、与EMPF基本接近。(2)三种OPPF相比,OPPF3的预报效果较OPPF1总体略胜一筹,两者均好于OPPF2。(3)预报效果存在明显的地域差异,南方地区强降水预报的TS评分明显大于北方地区,且OPPF3预报效果明显优于EMPF;在96~240小时预报时效,东北地区东部OPPF3强降水的预报效果也明显好于EMPF。   相似文献   

Importance sampling based algorithm for efficient reliability analysis of axially loaded piles     

《Computers and Geotechnics》2015

In reliability analysis, the crude Monte Carlo method is known to be computationally demanding. To improve computational efficiency, this paper presents an importance sampling based algorithm that can be applied to conduct efficient reliability evaluation for axially loaded piles. The spatial variability of soil properties along the pile length is considered by random field modeling, in which a mean, a variance, and a correlation length are used to statistically characterize a random field. The local averaging subdivision technique is employed to generate random fields. In each realization, the random fields are used as inputs to the well-established load transfer method to evaluate the load–displacement behavior of an axially loaded pile. Failure is defined as the event where the vertical movement at the pile top exceeds the allowable displacement. By sampling more heavily from the region of interest and then scaling the indicator function back by a ratio of probability densities, a faster rate of convergence can be achieved in the proposed importance sampling algorithm while maintaining the same accuracy as in the crude Monte Carlo method. Two examples are given to demonstrate the accuracy and the efficiency of the proposed method. It is shown that the estimate based on the proposed importance sampling method is unbiased. Furthermore, the size of samples can be greatly reduced in the developed method.  相似文献   

“频率匹配法”在集合降水预报中的应用研究   总被引：8，自引：1，他引：7  

李俊  杜钧  陈超君 《气象》2015,41(6):674-684

基于“频率匹配法”的思路,采用两种方法进行了集合降水预报的订正研究,一种方法是利用集合成员降水频率订正简单集合平均平滑效应的“概率匹配平均”法,另一种方法是利用实况降水频率订正集合成员降水预报系统偏差的“预报偏差订正”法,通过个例和批量试验,结果表明:(1)概率匹配平均法可以矫正简单集合平均的平滑作用所造成的小量级降水分布范围增大而强降水被削弱的负作用,这种改进对强降水区更显著,并且集合系统离散度越大这种改进也越大;但该方法对预报区域内总降水量的预报没有改进作用,不能改善预报的系统性偏差.(2)虽然预报偏差订正法对降水落区预报的改进有限,但可以订正模式降水预报的系统性误差,改进雨量预报以及集合预报系统的离散度特征和概率预报技巧;直接对集合平均预报进行偏差订正的效果优于单个成员偏差订正后的简单算术平均.(3)在对每个集合成员的降水预报进行偏差订正后,概率匹配平均仍可改善其简单平均的效果,因此在实际业务中,应该综合采用上述两种方法,以获得在消除系统性偏差的同时各量级降水分布又合理的集合平均降水预报.  相似文献   

强对流天气监测预报预警技术进展   总被引：23，自引：8，他引：15       下载免费PDF全文

郑永光  周康辉  盛杰  林隐静  田付友  唐文苑  蓝渝  朱文剑 《应用气象学报》2015,26(6):641-657

强对流天气预报业务包括监测、分析、预报、预警和检验等方面。对流初生识别、对流系统强度识别和对流天气类型识别等监测技术取得新进展,综合多源资料的监测技术已应用于中国气象局中央气象台业务。对流系统的触发、发展和维持机制等获得了新认识,我国不同类型强对流天气及其环境条件统计气候特征、分析规范及相应业务产品等为业务预报提供了必要基础和技术支撑。光流法、多尺度追踪技术以及应用模糊逻辑方法的临近预报技术等有明显进展,融合短时预报技术得到广泛应用,对流可分辨高分辨率数值 (集合) 预报及其后处理产品预报试验取得了显著成效,基于数值 (集合) 预报应用模糊逻辑方法的分类强对流天气短期预报技术为业务预报提供了技术支撑。强对流天气综合监测和多尺度自适应临近预报技术、多尺度分析技术以及融合短时预报技术、发展并应用模糊逻辑等方法的、基于高分辨率数值 (集合) 模式的区分不同强度等级和极端性的分类强对流天气精细化 (概率) 预报技术等是未来发展的主要方向。  相似文献   

中央气象台台风强度综合预报误差分析   总被引：6，自引：5，他引：1  

张守峰  余晖  向纯怡 《气象》2015,41(10):1278-1285

本文从总误差、逐年趋势、误差分布等方面对2001—2012年中央气象台（Central Meteorological Observatory, CMO）的台风（TC）强度综合预报水平进行分析,初步分析了强度迅速变化台风预报偏差大的原因。结果表明,强度预报水平没有明显改善,预报误差呈现逐年波动状态,强度稳定TC的预报误差最小,迅速加强TC的预报误差最大。24、96~120 h预报偏强的概率较大,而48~72 h预报偏弱的概率大。南海东北部等海域的预报误差较大,应在业务预报中特别予以关注。随着TC强度的逐渐增强,强度预报在120 h内预报偏强的可能性变大,而强度预报偏弱的可能性减小。根据误差分析结果,提出了一个强度概率预报方案,检验结果表明可在业务中参考使用。  相似文献   

惠民凹陷大芦家地区馆陶组三段沉积微相类型及空间展布     

国景星  郭卫萍  刘斌楠  曹铮 《地球科学与环境学报》2015,(1)

针对惠民凹陷大芦家地区各断块地层单元划分不一致,沉积相认识存在分歧等问题,依据旋回级次、旋回性质等,将馆陶组三段划分出2个四级旋回、4个五级旋回、16个六级旋回;并以岩芯及室内分析资料、测井资料等为主要依据,综合分析岩石类型、粒度及结构特征、垂向粒序变化、层理构造类型及自然电位曲线形态等。结果表明:惠民凹陷大芦家地区馆陶组三段主要发育冲积扇及辫状河;冲积扇主要发育辫流砂岛、辫流沟道、辫流带、漫流席状砂、远端砂丘等微相;辫状河主要发育心滩,辫状河道充填,天然堤、漫滩和道间洼地沉积,泛滥平原沉积,废弃河道等微相;2个四级旋回的沉积相类型及空间展布特征相似;第Ⅰ五级旋回在研究区中偏西部属冲积扇沉积,主要发育辫流砂岛、辫流沟道、辫流带微相,在东部属扇前平原沉积;第Ⅱ五级旋回早期以辫状河沉积为主,河道规模较大,仅在第Ⅱ1六级旋回的东北部位见冲积扇的辫流砂岛及辫流沟道微相;第Ⅱ五级旋回中期属辫状河沉积,河道规模减小,2个河道群自NW向SE方向流动;第Ⅱ五级旋回晚期河道规模更小,逐渐向曲流河沉积过渡。  相似文献   

吉林省三所城市电磁辐射监测结果统计分析与评价   总被引：1，自引：0，他引：1  

高彦伟  王笑晗  张静 《世界地质》2011,30(3):435-438

以城市环境电磁污染为研究对象,根据吉林省长春、延吉、四平环境综合电场强度监测数据．利用统计学方法和指数评价法进行统计分析和评价,计算了三所城市的电磁污染评价指数和污染风险概率,并对环境电磁辐射容量进行了估算。结果表明：目前三所城市环境电磁辐射电场强度监测值具有不同的概率分布,辐射强度低于中国电磁辐射安全标准,污染风险概率为0。如果电磁辐射能量以年均14％的速度递增,长春、延吉、四平将分别在19年、16年和18年后电磁辐射水平超过电磁环境保护限值,因此应该加强城市环境电磁辐射的管理和防控。  相似文献   

Evaluation of wave impact loads on caisson breakwaters based on joint probability of impact maxima and rise times     

Giovanni Cuomo  Rodolfo Piscopia  William Allsop 《Coastal Engineering》2011

When waves break against seawalls, vertical breakwaters, piers or jetties, they abruptly transfer their momentum into the structure. This energy transfer is always spectacular and perpetually unrepeatable but can also be very violent and affect the stability and the integrity of coastal structures. Over the last 15 years, increasing awareness of wave-impact induced structural failures of maritime structures has emphasised the need for a more complete approach to dynamic responses, including effects of impulsive loads. At the same time, movement of design standards toward probabilistic approaches requires new statistical tools able to account for uncertainties in the variability of wave loading processes. This paper presents a new approach to the definition of loads for use in performance design of vertical coastal structures subject to breaking wave impacts.  相似文献