传统上,风力发电机等基础设施均是以气候模式固定不变为前提,根据历史气象观测数据计算多年一遇极值风速,再以此为依据进行规划设计的。风力发电机的寿命一般为20年,长时间尺度上气候模式的变化可能改变风力发电机寿命期间的多年一遇极值风速,这将对按固定气候模式进行设计和选型的风力发电机的安全性造成突出影响,亟待展开相关研究。为分析不同地域多年一遇极值风速的演化规律,选取甘肃酒泉和马鬃山、华中地区南岳和安庆以及山东沿海龙口等五个站点1973-2012年期间40年的风速数据作为样本数据展开分析。为搞清极值风速变化趋势对多年一遇最大风速演化的影响,分别按平稳型广义帕累托分布和非平稳型广义极值分布进行了多年一遇最大风速的计算。当不考虑极值风速的非平稳性时,采用广义帕累托分布分析极值风速的变化趋势。将1973-2012年分为1973-1992年和1993-2012年前后20年两个时段后,利用剩余寿命函数法和拟合优度检验法确定各站点前后20年极值样本的阈值;再用独立风暴法略去过阈值样本数据中的连续极值,得到一组独立的过阈值样本;最后采用广义帕累托分布和尾部估计公式分别计算各站点前后20年多年一遇极值风速的重现水平和超设计风速概率,以评估长时间尺度上极值风速地域性演化对风力发电机安全性的影响。分析发现,酒泉、马鬃山和龙口三个站点极值风速及超设计风速概率均呈下降趋势,长时间尺度上极值风速的变化对风力发电机的安全性有积极影响;南岳和安庆站极值风速及超设计风速概率均有一定程度上升,长时间尺度上极值风速的变化对风力发电机的安全性有负面影响。采用考虑非平稳性的极值模型,能更好地刻画极值风速在长时间尺度上的变化特性。利用年极值法从前述气象数据中挑选每年的最大值作为样本数据,将得到的极值样本进行非平稳性检验后,采用非平稳广义极值分布计算多年一遇极值风速的最大可能风速,以评估极值风速的非平稳性对风力发电机的影响。分析发现,酒泉、马鬃山和龙口三个站点的极值风速呈非平稳性,且多年一遇最大风速呈下降趋势,对风力发电机的安全性有积极影响;南岳站的极值风速未表现出非平稳性,安庆站的极值风速呈非平稳性且长时间尺度上呈增长趋势,其最大可能风速达41.416m/s,远高于按平稳模型设计的37.5 m/s,可能对风力发电机的安全性有不利影响。