Колебания силы ветра во временной области: применение вероятностного распределения времени ожидания

Авторы

DOI:

https://doi.org/10.33910/2687-153X-2026-7-3-144-151

Ключевые слова:

сила ветра, стохастический подход, распределение времени ожидания, распределение Вейбулла, дробная динамика

Аннотация

Временная зависимость скорости ветра (СВ), наблюдаемая в областях Восточного Тимора и Японии, анализируется на основе статистического приближения. Гистограмма СВ аппроксимируется распределением Вейбулла в двух различных областях. Причина, по которой гистограмма соответствует распределению Вейбулла, обсуждается с точки зрения обобщения распределения Рэлея, которое изначально применялось в отношении рассеивания электромагнитной волны. Также установлено, что плотность вероятности времени ожидания для скорости ветра, определяемого как время, в течение которого скорость ветра была ниже или выше указанного порогового значения, описывается степенным законом зависимости от времени — t–α (α < 2.5), что связано с долгосрочными корреляциями, а не распределением Пуассона. Предложена новая концепция дробной динамики в рамках стохастического анализа СВ.

Библиографические ссылки

Apt, J. (2007) The spectrum of power from wind turbines. Journal of Power Sources, 169 (2), 369–374. https://doi.org/10.1016/j.jpowsour.2007.02.077 (In English)

Belo, A. F., Shimakawa, K. (2021) Statistical and spectral analysis of wind power: Fractional oscillation dynamics. Physics of Complex Systems, 2 (4), 141–148. https://www.doi.org/10.33910/2687-153X-2021-2-4-141-148 (In English)

Bucaneg, D., Wan, Y. (2002) Short-term power fluctuations of large wind power plant. Journal of Solar Energy Engineering, 124 (4), 427–431. https://doi.org/10.1115/1.1507762 (In English)

Hasche, B. (2010) General statistics of geographically dispersed wind power. Wind Energy, 13 (8), 773–784. https://doi.org/10.1002/we.397 (In English)

Hofmann, W., Okafor, F. N. (2001) Doubly-fed full-controlled induction wind generator for optimal power utilisation. In: 4th IEEE International Conference on Power Electronics and Drive Systems. IEEE PEDS 2001. [S. l.]: IEEE Publ. [Online]. Available at: https://doi.org/10.1109/PEDS.2001.975339 (accessed 10.05.2026). (In English)

Joselin, H. G. M., Iniyanb, S., Sreevalsanic, E., Rajapandiand, S. (2007) A review of wind energy technologies. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 11 (6), 1117–1145. https://doi.org/10.1016/j.rser.2005.08.004 (In English)

Liu, J., Ren, G., Wan, J., Guo, Y., Yu, D. (2016) Variogram time-series analysis of wind speed. Renewable Energy, 99, 483–491. https://doi.org/10.1016/j.renene.2016.07.013 (In English)

Matsfelt, J., Davidson, L. (2021) Large eddy simulation: A study of clearings in forest and their effect on wind turbines. Wind Energy, 24 (12), 1388–1406. [Online]. https://doi.org/10.1002/we.2637 (accepted 28.08.2021). (In English)

Muller, S., Deicke, M., De Doncker, R. W. (2002) Doubly fed induction generator systems for wind turbines: A viable alternative to adjust speed over a wide range at minimal cost. IEEE Industry Applications Magazine, 8 (3), 26–33. https://doi.org/10.1109/2943.999610 (In English)

Murthy, K. S. R., Rahi, O. P. (2014) Estimation of Weibull parameters using graphical method for wind energy applications. In: 18th National power systems conference (NPSC–2014). [S. l.]: IEEE Publ. [Online]. Available at: https://www.doi.org/10.1109/NPSC.2014.7103858 (accepted 28.08.2021). (In English)

Papoulis, A. (1965) Probability, random variables, and stochastic processes. New York: McGraw-Hill, 266 p. (In English)

Vicsek, T. (1989) Fractal growth phenomena. Singapore: World Scientific Publ., 384 p. (In English)

Опубликован

2026-10-15

Выпуск

Раздел

Theoretical Physics