通过在全球模型中优先极端事件预测海洋设计波高

在海上风力发电机等海洋结构设计过程中，需要对有效波高的长期分布进行建模以估算载荷。通常的做法是将平移威布尔分布拟合到波浪数据上。然而，平移威布尔分布在典型值处往往拟合良好，但在高波高处拟合较差，从而导致极端载荷被低估。在此，我们分析了来自六个适合海上风力发电机选址的波浪数据集。我们发现，指数化威布尔分布对这些波浪数据的整体拟合优于平移威布尔分布。然而，当使用最大似然估计拟合指数化威布尔分布时，上尾部的模型拟合有时仍然较差。因此，为确保尾部拟合良好，我们通过使用加权最小二乘估计优先处理高波高观测值来估计分布参数。随后，该分布在六个数据集的主体部分（平均绝对误差约为0.1 m）和尾部（平均绝对误差约为0.5 m）均拟合良好。所提方法还能准确估计波高的一年一遇重现值，并可用于计算海上风力发电机的设计载荷。