蒙特卡洛风光场景并通过削减法聚类法得到几个典型场景（包含Matlab代码和Python代码实现）

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📋📋📋本文目录如下：🎁🎁🎁

目录

 ⛳️赠与读者

💥1 概述

一、研究背景与意义

二、蒙特卡洛方法简介

三、风光场景模拟

四、削减法与聚类法

五、研究流程

六、研究结果与讨论

七、结论与展望

📚2 运行结果

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab、Python、数据、文档下载

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 ⛳️赠与读者

👨‍💻做科研，涉及到一个深在的思想系统，需要科研者逻辑缜密，踏实认真，但是不能只是努力，很多时候借力比努力更重要，然后还要有仰望星空的创新点和启发点。当哲学课上老师问你什么是科学，什么是电的时候，不要觉得这些问题搞笑。哲学是科学之母，哲学就是追究终极问题，寻找那些不言自明只有小孩子会问的但是你却回答不出来的问题。建议读者按目录次序逐一浏览，免得骤然跌入幽暗的迷宫找不到来时的路，它不足为你揭示全部问题的答案，但若能让人胸中升起一朵朵疑云，也未尝不会酿成晚霞斑斓的别一番景致，万一它居然给你带来了一场精神世界的苦雨，那就借机洗刷一下原来存放在那儿的“躺平”上的尘埃吧。

     或许，雨过云收，神驰的天地更清朗.......🔎🔎🔎

💥1 概述

一、研究背景与意义

新能源出力受天气、气候影响巨大，具有随机性、波动性、间歇性等特点，使得电力平衡不确定性较大。因此，通过蒙特卡洛方法模拟风光场景，并通过削减法、聚类法得到典型场景，对于评估风力发电和太阳能发电系统的性能、城市规划中的建筑设计和能源效率评估等方面具有重要意义。

二、蒙特卡洛方法简介

蒙特卡洛方法是一种基于随机抽样的数值计算方法，通过多次随机抽样来估计系统的行为，从而得到系统的统计性质。在风光模型中，蒙特卡洛方法可以用来模拟风速、风向和太阳光照的变化，进而评估风力和太阳能系统在不同条件下的性能。

三、风光场景模拟

1. 风能模拟：模拟风速和风向的变化，评估风力发电系统的发电量。这通常涉及到风速分布特性的拟合，如采用Weibull分布、Rayleigh分布和Gamma分布等。
2. 太阳能模拟：模拟太阳光照的变化，评估太阳能发电系统的发电量。这涉及到光照强度分布特性的拟合，如采用Beta分布等。

四、削减法与聚类法

1. 削减法：削减法是一种通过减少数据点数量来简化数据集的方法。在风光场景模拟中，削减法可以用于减少生成的随机样本数量，同时保留样本的主要特征。
2. 聚类法：聚类法是一种将数据集划分为多个群组的方法，每个群组内的数据点具有相似的特征。在风光场景模拟中，聚类法可以用于将生成的随机样本聚类成几个典型场景类型。常用的聚类算法包括K-means算法等。

五、研究流程

1. 确定模拟范围和参数：如地形、植被分布、天气等。
2. 使用蒙特卡洛方法生成随机样本：每个样本代表一个风光场景，包括不同的地形、植被、光照等。
3. 提取代表性特征：如颜色直方图、纹理特征、光照强度等。
4. 使用削减法和聚类法处理样本：将样本聚类成几个群组，代表不同的典型场景类型。
5. 选取典型场景：对于每个聚类得到的群组，选取其中心或代表性的样本作为该类别的典型场景。
6. 可视化展示与分析：对每个典型场景进行可视化展示，比较它们之间的区别和相似性，并分析不同场景类型的分布情况以及它们在参数空间中的特征。

六、研究结果与讨论

通过蒙特卡洛方法生成大量风光场景，并使用削减法和聚类法得到几个典型场景。这些典型场景能够反映不同天气、气候条件下的风光出力情况，为风力和太阳能发电系统的设计和规划提供重要参考。同时，研究结果还可以为城市规划和建筑设计提供指导，以提高能源效率和可持续性。

七、结论与展望

本研究通过蒙特卡洛方法模拟风光场景，并通过削减法和聚类法得到几个典型场景。这些典型场景具有代表性，能够反映不同条件下的风光出力情况。未来研究可以进一步探索更多有效的聚类算法和削减方法，以提高典型场景的准确性和可靠性。同时，还可以将研究结果应用于更广泛的领域，如智能电网、能源管理等。

详细文档见第4部分。

📚2 运行结果

 

部分代码：

 %% 风机出力
    for i=1:times  %得到风电出力样本
        if wt_samp(i)<vci %如果风速小于切入风速
            Pwt_samp(i)=0; %风机功率为0
        end 
        if wt_samp(i)>vci&&wt_samp(i)<vN %如果风速大于切入风速，同时小于额定风速
            Pwt_samp(i)=(wt_samp(i)-vci)/(vN-vci)*PN_wt;
            if   Pwt_samp(i)>PN_wt %如果风电功率大于额定功率
                Pwt_samp(i)=PN_wt; %则风电功率等于额定功率
            end 
        end
        if wt_samp(i)>vN&&wt_samp(i)< vco %如果风速大于额定风速 同时小于切出风速
            Pwt_samp(i)=PN_wt;%风电功率等于额定功率
        end 
        if wt_samp(i)> vco %如果风速大于切出风速
            Pwt_samp(i)=0;%风电功率等于0
        end
    end               

🎉3 参考文献

文章中一些内容引自网络，会注明出处或引用为参考文献，难免有未尽之处，如有不妥，请随时联系删除。

🌈4 Matlab、Python、数据、文档下载