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申请/专利权人：国网陕西省电力有限公司经济技术研究院;西安交通大学

摘要：一种概率密度可调的风速场数值模拟方法及系统，模拟方法包括建立实际工程中输电线路的仿真模型；根据静态流场模拟结果获取平均风剖面；结合线性滤波法和Gurley相关性变形公式获取符合预期概率密度分布的脉动风速序列；通过获取的平均风剖面与脉动风速序列构建指定风载荷，对输电线路的仿真模型施加构建的指定风载荷进行瞬态响应分析，选取典型的杆塔响应值，寻找响应值的概率密度分布与输入的风速场概率密度分布之间的联系。本发明可模拟更符合气象局实测情况的风速场上下波动，不仅仅局限于正态分布。利用风速的平均值、标准差、峰度、偏度均可调节的优势，可以研究气候条件复杂区域局部非正态风速对建立建筑物造成的安全隐患。

主权项：1.一种概率密度可调的风速场数值模拟方法，其特征在于，包括：建立实际工程中输电线路的仿真模型；根据静态流场模拟结果获取平均风剖面；结合线性滤波法和Gurley相关性变形公式获取符合预期概率密度分布的脉动风速序列；通过获取的平均风剖面与脉动风速序列构建指定风载荷，对输电线路的仿真模型施加构建的指定风载荷进行瞬态响应分析，选取典型的杆塔响应值，寻找响应值的概率密度分布与输入的风速场概率密度分布之间的联系；所述结合线性滤波法和Gurley相关性变形公式获取符合预期概率密度分布的脉动风速序列的步骤包括：利用线性滤波法的AR模型得到符合正态分布，均值为0的随机序列；根据所需的风速数据的离散程度计算其标准差，通过多次循环的方法利用不等式筛选得到实际标准差与目标标准差的误差不大于0.1的脉动风速随机序列；选取风速数据的峰度和偏度描绘其概率密度分布的非正态性，将指定的峰度、偏度代入公式把符合正态分布的脉动风速随机序列转化成概率密度分布具有可调节性的脉动风速序列；所述利用线性滤波法的AR模型得到的符合正态分布，均值为0的脉动风速随机序列表达式如下： 对上式两边同时乘以vnTt-jΔt并取期望得： 式中，Ψk为自回归系数矩阵；k为时间步长的组数且小于p；j也为时间步长的组数但大于k，Δt为时间步长，p为自回归阶数；nt为标准正态随机序列；L为通过对自相关矩阵RN进行Cholesky分解得到的下三角矩阵；所述Gurley相关性变形公式具体如下： 式中，Rnon为相关性变形后的互相关矩阵，Rn为相关性变形前的互相关矩阵，vnon为相关性变形后的脉动风速序列，vn为相关性变形前的脉动风速序列，α、h3和h4都为待定系数；上式中未知的待定系数通过指定的峰度和偏度的变化进行调节： 式中的γ3表示脉动风速的偏度，γ4表示脉动风速的峰度。

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