Колебания силы ветра в частотной области: применение понятия дробной динамики
DOI:
https://doi.org/10.33910/2687-153X-2026-7-3-137-143Ключевые слова:
сила ветра, быстрое преобразование Фурье (БПФ), дробная релаксация и динамика, функция Миттаг-Леффлера (ФМЛ), неевклидово пространство, ньютоновская динамикаАннотация
Новая концепция дробной динамики при рассмотрении уравнений движения, в частности, при рассмотрении движения гармонического осциллятора в неевклидовом пространстве, применена для анализа частотной зависимости силы ветра (СВ). Частотный спектр (ЧС) для СВ хорошо описывается функцией Миттаг-Леффлера (ФМЛ), взятой из концепции дробной динамики: ЧС ведет себя как 1/f a в области высоких частот (a < 1). Сравнение полученных результатов с данными по температуре воздуха (ТВ) показало зависимость 1/f a для СВ и 1/f 2a для ТВ. Интересная взаимосвязь между законом 1/f a для СВ и 1/f 2a для ТВ рассмотрена с точки зрения ньютоновской динамики в дробном пространстве.
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)
Belo, A. F., Shimakawa, K., Sakaguchi, Y. (2024) Transient photodarkening in amorphous and liquid chalcogenides : fractional dynamics in rheological point of view. Journal of Materials Science: Materials in Electronics, 35, article 618. https://doi.org/10.1007/s10854-024-12340-x (In English)
Climate change monitoring report 2015. Available at: https://dl.ndl.go.jp/view/prepareDownload?itemId=info%3Andljp%2Fpid%2F10223871&contentNo=1 (accessed 24.08.2026)
Cole, K. S., Cole, R. H. (1941) Dispersion and Absorption in dielectrics I. Alternating current characteristics. The Journal of Chemical Physics, 9 (4), 341–351. http://dx.doi.org/10.1063/1.1750906 (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)
Joselin Herbert, G. M., Iniyan, S., Sreevalsan, E., Rajapandian, 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)
Kogan, Sh. (2008) Electronic noise and fluctuations in solids. Cambridge: Cambridge University Press, 367 p. (In English)
Liu, J., Ren, G., Wan, J. et al. (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)
Metzler, R., Klafter, J. (2000) The random walk’s guide to anomalous diffusion: A fractional dynamics approach. Physics Report, 339(1), 1–77. https://doi.org/10.1016/S0370-1573(00)00070-3 (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). Guwahati: IEEE Publ., pp. 1–6. https://www.doi.org/10.1109/NPSC.2014.7103858 (In English)
Papoulis, A. (1962) The fourier integral and its applications. New York: McGraw-Hill Publ., 318 p. (In English)
Rosa, E. C. F. A., de Oliveira, E. C. (2015). Relaxation equations: Fractional models. ArXiv. [Online]. Available at: https://doi.org/10.48550/arXiv.1510.01681 (accessed 10.05.2026). (In English)
Wan, Y., Bucaneg , D. Jr. (2002) Short-term power fluctuations of large wind power plants. Journal of Solar Energy Engineering, 124 (4), 427–431. https://doi.org/10.1115/1.1507762 (In English)
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2026 Абелито Филипе Бело, Коити Симакава
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
Авторы предоставляют материалы на условиях публичной оферты и лицензии CC BY 4.0. Эта лицензия позволяет неограниченному кругу лиц копировать и распространять материал на любом носителе и в любом формате в любых целях, делать ремиксы, видоизменять, и создавать новое, опираясь на этот материал в любых целях, включая коммерческие.
Данная лицензия сохраняет за автором права на статью, но разрешает другим свободно распространять, использовать и адаптировать работу при обязательном условии указания авторства. Пользователи должны предоставить корректную ссылку на оригинальную публикацию в нашем журнале, указать имена авторов и отметить факт внесения изменений (если таковые были).
Авторские права сохраняются за авторами. Лицензия CC BY 4.0 не передает права третьим лицам, а лишь предоставляет пользователям заранее данное разрешение на использование при соблюдении условия атрибуции. Любое использование будет происходить на условиях этой лицензии. Право на номер журнала как составное произведение принадлежит издателю.
