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考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测方法

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中国电力 2023年

作者：李瀚儒刘智健来立永黄凌宇丁施尹刘任唐波三峡大学电气与新能源学院广东电网有限公司广州供电局

准确考虑气象参数预测误差是实现架空输电线路动态载流量精准预测的基本前提。通过统计与计算分析，首次发现在不同气象参数预测值与气象环境下，气象参数预测误差具有不同分布特征。然而，现有架空输电线路载流量概率预测方法并未考虑... 详细信息

准确考虑气象参数预测误差是实现架空输电线路动态载流量精准预测的基本前提。通过统计与计算分析，首次发现在不同气象参数预测值与气象环境下，气象参数预测误差具有不同分布特征。然而，现有架空输电线路载流量概率预测方法并未考虑以上2种因素的影响，难以实现线路载流量的准确预测。为此，首先，将气象参数预测误差分析问题构建为气象参数预测值与气象环境两种影响因素下的气象参数预测误差条件分布求解问题；继而引入Sklar定理及其Copula函数和非参数核密度估计法，构建了一种气象参数预测误差条件分布的求解方法；然后，结合蒙特卡洛采样法，提出了一种考虑气象参数预测误差条件分布的架空输电线路载流量概率预测新方法。最后，通过计算分析发现：相比于2种传统方法，所提方法在考虑气象参数预测值与气象环境2种因素对气象参数预测误差概率分布的影响后，其预测区间覆盖率分别提高了5.51%、1.99%，预测区间标准化平均宽度分别降低了7.86%、3.62%，验证了该预测方法的准确性与实用性。

关键词：架空输电线路载流量气象参数预测误差条件分布

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GPT2w模型在中国区域的精度检验与分析

武汉大学学报（信息科学版） 2019年第9期44卷 1304-1311页

作者：朱明晨胡伍生王来顺东南大学交通学院江苏南京210096 铜陵学院建筑工程学院安徽铜陵244061

全球温度气压湿度(global pressure and temperature 2 wet, GPT2w)模型常被用于计算某一位置的气温、加权平均温度、气压以及水汽压等各种气象参数,是目前公开的标称精度最高的对流层延迟经验模型。利用中国区域参与全球气象交换的86... 详细信息

全球温度气压湿度(global pressure and temperature 2 wet, GPT2w)模型常被用于计算某一位置的气温、加权平均温度、气压以及水汽压等各种气象参数,是目前公开的标称精度最高的对流层延迟经验模型。利用中国区域参与全球气象交换的86个测站2013—2015年的气象探空数据,对GPT2w得到的各种气象参数进行精度检验及分析。实验结果表明,气温平均偏差为1.31℃,均方根误差为3.62℃;加权平均温度的平均偏差为-1.58 K,均方根误差为4.07 K;气压和水汽压平均偏差的绝对值在1 hPa以内,其均方根误差分别为6.98hPa与3.04 hPa。利用2006—2015年的数据分析了不同纬度模型精度的周期性特征,结果表明,气温、加权平均温度、气压和水汽压的均方根误差均具有一定的年周期特性,且在不同的纬度区域其周期特性不同。总体而言,GPT2w模型在中国地区范围内具有较高的精度和稳定性。

关键词： GPT2w模型对流层延迟气象参数精度分析

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气象参数对砖构文物建筑酥碱的影响

建筑学报 2017年第2期 11-15页

作者：刘松茯陈思哈尔滨工业大学建筑学院哈尔滨150006

通过选取3个不同寒区级别的古村镇文物建筑为研究对象,采集其酥碱病害信息,分析其成因,从宏观层面探讨气象参数对于寒地文物建筑的影响,从而为后期文物建筑的病害防治提供必要的基础资料。

关键词：文物建筑酥碱气象参数水力侵蚀冻融侵蚀风力侵蚀

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生成同时发生设计日的参数降维分区方法研究

华中科技大学学报（自然科学版） 2021年第10期49卷 7-12页

作者：陈友明魏捷方政诚吴仕海湖南大学土木工程学院湖南长沙410082

为了减少同时发生气象参数的数据量和便于工程应用,提出了一种生成同时发生设计日的参数降维分区方法,该方法基于辐射时间序列法,确定各房间特征参数的近极端组合.以香港长年逐时气象数据作为数据源,在近极端组合下对各房间特征参数进... 详细信息

为了减少同时发生气象参数的数据量和便于工程应用,提出了一种生成同时发生设计日的参数降维分区方法,该方法基于辐射时间序列法,确定各房间特征参数的近极端组合.以香港长年逐时气象数据作为数据源,在近极端组合下对各房间特征参数进行降维分区,降维分区后代表组合共计960种.对生成同时发生设计日的参数降维分区方法进行验证,结果表明:利用挑选出的同时发生设计日所确定的设计冷负荷与长年逐时负荷计算后确定的设计冷负荷相比,99%以上的相对误差在±5%内,提高了设计冷负荷计算的准确性.将同时发生设计日气象参数与传统方法得到的设计日气象参数进行了对比,结果表明:传统方法得到的设计日参数被高估,导致空调设计冷负荷偏大.

关键词：空调系统设计气象参数室内热环境辐射时间序列降维分区

极端气象条件下季冻区超长铁路隧道温度场分布规律

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科学技术与工程 2022年第35期22卷 15756-15764页

作者：殷珂赵立财王瑞张永辉安学旭长安大学建筑工程学院西安710061 中铁十九局集团第三工程有限公司沈阳110136

季冻区隧道温度场的分布及演变规律研究是提升隧道服役性能、保障通车效率的基础性工作。气象参数的代表性是决定隧道温度场分布规律的重要因素。以新宾隧道工程为例,在分析工程区近41年气象数据的基础上,通过三维足尺数值模拟分析了极... 详细信息

季冻区隧道温度场的分布及演变规律研究是提升隧道服役性能、保障通车效率的基础性工作。气象参数的代表性是决定隧道温度场分布规律的重要因素。以新宾隧道工程为例,在分析工程区近41年气象数据的基础上,通过三维足尺数值模拟分析了极端气象条件下隧道温度场分布规律。研究表明:新宾地区最冷月份以12~15方位风为主,其持续时间基本服从对数正态分布;不同气象组合条件下隧道温度场存在显著差异,新宾隧道抗冻设防重点在入口端;风向使得隧道出入口附近南北两侧温度存在较大差异,随进深增加温差逐渐减小直到消失;隧道出入口附近围岩负温区域随通风时间逐渐扩大且分布渐趋不均匀,隧道入口负温区长度和深度均随通风时间非线性增大,增大速率渐趋减缓。

关键词：季冻区气象参数隧道温度场负温区

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南京北郊地区气溶胶光学性质的四季观测研究

南京信息工程大学学报 2024年

作者：王兴许天峰马嫣郑军商丘市气象局南京信息工程大学环境科学与工程学院江苏省大气环境与监测污染控制高技术研究重点实验室

本研究于2017年12月—2018年11月进行了针对南京北郊地区气溶胶光学性质研究的外场观测。气溶胶吸收系数和散射系数季节变化由高到低皆为冬季、春季、秋季、夏季，日变化呈双峰型，吸收系数早高峰时间夏季早冬季晚，这是由于不同季节边... 详细信息

本研究于2017年12月—2018年11月进行了针对南京北郊地区气溶胶光学性质研究的外场观测。气溶胶吸收系数和散射系数季节变化由高到低皆为冬季、春季、秋季、夏季，日变化呈双峰型，吸收系数早高峰时间夏季早冬季晚，这是由于不同季节边界层高度和人类生产活动时间发生变化导致的。夏秋两季的平均吸收埃指数(AAE)较高，表明棕碳对气溶胶吸收的贡献较为显著，而春冬两季以黑碳吸收为主。散射埃指数(SAE)春冬季高于夏秋季，气溶胶均以细模态为主，春冬季气溶胶粒径更小。受冬季西北风的影响，西北方向污染物的传输使气溶胶消光系数存在高值。而春夏季东风、东南风方向的本地污染源扩散是导致气溶胶消光系数升高的主要原因。与来自内陆的气团相比，海上的气团传输使气溶胶消光系数降低。当相对湿度小于90%时，气溶胶消光系数与能见度呈反比，而当相对湿度大于90%时，能见度普遍小于10km，与气溶胶消光系数关系不大。春冬季PM2.5中水溶性组分主要为二次源离子，且气溶胶消光系数与硝酸根离子的相关性高于硫酸根离子的相关性，影响气溶胶消光系数的污染物主要来自交通源。与此相反，夏秋季影响气溶胶消光系数的污染物主要来自煤炭燃烧等固定源。

关键词：南京北郊光学性质气象参数化学组分

气象参数对基于BP神经网络的PM_(2.5)日均值预报模型的影响

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安全与环境学报 2015年第6期15卷 324-328页

作者：姚达文刘永红丁卉黄晶詹鹃铭徐伟嘉中山大学工学院广东省智能交通系统重点实验室广州510275 东北电力大学自动化工程学院吉林吉林132012 中山大学先进技术研究院广州510275

建立了基于BP神经网络的PM_(2.5)质量浓度预报模型,对广州市5个监测点2012年6月—2013年5月的PM_(2.5)质量浓度日均值进行预报,分析了总体预报误差、不同风速和降雨量下的预报误差,以及天气预报误差对PM_(2.5)质量浓度预报误差的影响。... 详细信息

建立了基于BP神经网络的PM_(2.5)质量浓度预报模型,对广州市5个监测点2012年6月—2013年5月的PM_(2.5)质量浓度日均值进行预报,分析了总体预报误差、不同风速和降雨量下的预报误差,以及天气预报误差对PM_(2.5)质量浓度预报误差的影响。结果表明,BP神经网络模型对5个站点的PM_(2.5)预报结果稳定,平均相对误差为29.71%。在有利于PM_(2.5)扩散的气象条件下预报误差较大,风速较大时与风速较小时预报误差的差异高达15%,而不同降雨量情况下的预报误差较相近。修正天气预报后,各站点的预报误差平均降低了4.67%。这表明可从空气质量数据质量等方面入手改进模型。

关键词：环境学 PM2.5日均值预报 BP神经网络气象参数预报误差

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气象参数对地基GNSS反演水汽的影响探讨

铁道勘察 2022年第1期48卷 12-15,38页

作者：王开通中国铁路设计集团有限公司天津300142

气象参数作为GNSS反演大气水汽的重要误差源,直接影响GNSS大气遥感中PWV和ZWD的精度。为研究气象参数对GNSS探测大气水汽含量的影响,梳理GNSS探测水汽原理,针对影响PWV精度的GPT、地面观测数据RNX和ECMWF进行PWV计算;采用高精度GPS数据... 详细信息

气象参数作为GNSS反演大气水汽的重要误差源,直接影响GNSS大气遥感中PWV和ZWD的精度。为研究气象参数对GNSS探测大气水汽含量的影响,梳理GNSS探测水汽原理,针对影响PWV精度的GPT、地面观测数据RNX和ECMWF进行PWV计算;采用高精度GPS数据处理软件(GAMIT)进行数据处理,并用水汽辐射计观测的数据对GAMIT反演得到的PWV结果进行对比分析。研究发现,地面气象观测数据与高精度的水汽辐射计观测的数据拟合效果一致,ECMWF资料次之;利用地面气象观测数据可以有效保证GNSS遥感PWV的可靠性。结果表明,不同气象参数的输入带来GNSS遥感大气水汽PWV精度为1.38~1.84 mm,可满足GNSS遥感大气水汽含量的要求。

关键词：地基GNSS 气象参数 PWV GPT ECMWF

气象参数的时空分布对电网运行状态的影响研究

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气象参数的时空分布对电网运行状态的影响研究

作者：莫洋山东大学

学位级别：硕士

在电力系统分析中,架空输电线路往往采用单段集中参数模型。在该模型下,假设输电线路沿线电流密度和材料特性是均匀的,并忽略线路沿线气象参数时空变化导致的导体温度的变化,输电线路参数通常采用导体温度为20℃时对应的电阻和电抗值。... 详细信息

在电力系统分析中,架空输电线路往往采用单段集中参数模型。在该模型下,假设输电线路沿线电流密度和材料特性是均匀的,并忽略线路沿线气象参数时空变化导致的导体温度的变化,输电线路参数通常采用导体温度为20℃时对应的电阻和电抗值。然而,实际上沿线气象参数具有显著的时空变化特性,导致导体温度往往异于20℃。架空输电线路是电网的主要构成要素,线路参数的变化必将影响系统的运行状态。首先,依据CIGRE标准热平衡方程,给出依据风速、环境温度等实际气象数据计算导体温度的方法。在此基础上,以山东地区某220kV架空线路与东北地区某500kV架空线路为研究对象,对沿线气象参数和导体温度的时空分布进行实证分析。依据线路参数与导体温度的关系,建立计及气象参数时空分布的电网潮流模型和分解协调算法,通过4种情景下的5节点系统潮流与极限传输能力的分析与比较,验证了气象参数的时空分布对系统运行状态存在较大影响。其次,考虑到气象参数的时间分布特性,以季节为时间尺度分析线路载流定值及系统输电能力。进一步提出不确定度分析模型处理不确定性气象参数及计算线路季节性定值。该不确定度分析模型包括三个部分:气象参数概率模型的建立,蒙特卡罗仿真及运行风险评估。通过山东地区某220kV架空线路季节性定值,及4节点系统输电能力分析,证明了季节性定值对提高系统输电能力的重要性。最后,考虑到气象参数的空间分布特性,提出基于沿线风速变化的线路分段模型。该分段模型依据线路沿线气象测量点,通过设置合理的风速阈值,将线路划分为多段集中参数模型,有效处理了线路参数的不均匀分布特性。通过4节点系统仿真,将分段模型与传统的平均值模型及加权平均值模型进行对比,验证了分段模型可更精确分析线路运行状态,对提高输电能力有重要意义。

关键词：电力系统气象参数时空分布季节性定值分段模型