The Alpha Power Topp-Leone Distribution: Properties, Simulations and Applications

This paper presents an extended lifetime probability distribution based on the alpha power transformation. We refer to the proposed distribution as “the Alpha Power Topp-Leone (APTL) distribution”. Mathematical properties of the APTL distribution such as the density and cumulative distribution functions, survival and hazard rate functions, quantile function, median, moments and its relative measures, probability weighted moment, moment generating function, Renyi entropy, and the distribution of order statistics were derived. The method of maximum likelihood estimation was employed to estimate the unknown parameters of the APTL distribution. Finally, we used two real data sets obtained from the literature to illustrate the applicability of the APTL distribution in real-life data fitting.

风力发电机叶片面内振动抑制的主动控制

为解决风力发电系统中叶片振动问题,提出一种用于抑制叶片面内振动的主动控制方法。首先将叶片等效成均匀截面悬臂梁,根据材料力学相关理论求解其挠度表达式,包括自由振动和强迫振动,再根据挠度表达式计算旋转平面内的振动力矩,并建立叶片端到电机端的力矩传导模型,最后在电机端调制出用于消振的力矩。仿真结果证实所提出方法能够有效减小叶尖处位移,抑振率可达70%以上,实验结果表明,电机转矩的波动幅度明显降低,该方法可以大大减少因叶片振动引起的风力发电系统故障。

基于投资组合高阶矩分析的电力系统灵活性评估

针对现有灵活性指标形式主要集中于低阶统计量,仅能反映系统灵活性的平均水平与集中程度,而忽视了灵活性的高阶特征这一问题,引入投资组合高阶矩分析理论对电力系统灵活性进行刻画,以揭示系统灵活性的调节潜力与风险。首先,通过分析投资组合的均值-方差-偏度-峰度模型(mean-variance-skewness-kurtosismodel,MVSK Model),给出了灵活性单元组合的定义,基于多元Copula函数构建考虑空间相关性的灵活性单元概率模型。其次,基于灵活性单元组合的各阶矩建立灵活性评估指标,并给出基于核密度估计与蒙特卡洛模拟的指标计算方法。最后,通过FTS-213测试系统与德国某电网的历史数据对所提指标进行了测算和验证。算例表明所提指标能够反映系统灵活性调节能力的平均水平、稳定程度、潜力与风险,且能量化评估灵活性资源种类与投建地区对系统灵活性的影响,为后续的灵活性资源规划提供理论支持。

基于多保真度模型的高比例新能源配电网潮流不确定性表征方法

在能源生产和消费低碳化转型的背景下,如何量化源-荷不确定性的影响,高效、准确地实现配电网潮流不确定性表征,对配电网的安全、可靠运行具有重要意义。该文从计算效率和准确性两方面出发,将现有基于概率潮流的不确定性表征方法分为高、低保真度模型两类,综合分析了两种方法存在的问题。在此基础上,提出一种基于多保真度模型的高比例新能源配电网潮流不确定性表征方法,以实现潮流状态变量矩信息的高精度估计与概率分布函数的刻画。在矩信息估计方面,提出结合高、低保真度模型特点的最优输入样本数量分配方法,在给定总计算负担下实现了输出变量矩信息的无偏估计。在概率分布函数刻画方面,提出基于综合启动函数的概率分布函数刻画方法,利用多保真度模型提供的先验信息,提升概率分布函数拟合的准确性。通过118节点配电网的仿真计算,验证所提方法的有效性。

循环荷载下四筒导管架基础抗弯承载特性试验研究

海上风电基础在25 a服役期内会面临千万次的周期性荷载,为了研究循环荷载对四筒导管架基础抗弯极限承载力的影响,在砂土地基中开展了物理模型试验,介绍了四筒吸力式导管架筒型基础,并对砂土地基进行制备测试,系统分析了循环荷载幅值比、3种不同的变幅加载方式对循环后单向极限承载力的影响,并对循环累积转角进行分析。同时将抗弯承载力与上述变量变化的关系进行了函数拟合。结果表明:循环荷载幅值比和抗弯承载力近似呈正比增长,筒周塑性变形区域的增大会导致循环累积转角呈现非线性增加。无论是增序还是减序方式的加载变幅值循环加载试验,对于超过8万次的长期循环作用来说,海上风力机的抗弯极限承载力的变化并不明显。

基于自适应控制参数整定的虚拟同步发电机控制策略

以新能源为主体的新型电力系统呈现“低惯量,低阻尼”特性,而虚拟同步发电机(VSG)控制策略可以通过模拟同步发电机机械运动方程和电磁特性,使得分布式逆变电源具备同步发电机的惯性与阻尼特性来增强系统的稳定性,但是也会牺牲一定的动态调节性能。提出了一种基于自适应控制参数整定的虚拟同步发电机控制策略,通过建立的虚拟同步发电机小信号模型,分析转动惯量与阻尼系数对暂态过程中系统频率与输出功率的影响;通过同步发电机功角和频率振荡曲线分析自适应转动惯量和角速度变化率以及角速度偏移量、自适应阻尼系数和角速度偏移量之间的关联性,得到不同区间内转动惯量与阻尼系数的选定原则,基于此设计了自适应转动惯量与阻尼系数的计算式以及触发阈值,进一步,加入基于调频功率上下限的自适应下垂系数,提出了一种基于自适应控制参数整定的VSG控制策略;通过在Matlab/Simulink搭建的离网情况下VSG仿真模型中进行仿真与分析,验证了所提控制策略能减小频率的偏移量,提高系统的频率稳定性和动态调节能力。

旋磁非线性传输线原理分析和初步实验

作为一种特殊的宽带高功率微波源,旋磁非线性传输线(gyromagnetic nonlinear transmission lines,GNLTL)由于中心频率高、易于调频以及可以高重频运行等特点,得到了广泛的关注。为明确GNLTL的特殊工作机理,对比分析GNLTL与传统旋磁应用场景的不同之处。从微观磁化动力学入手,针对GNLTL产生微波的原因进行定性解释。搭建一套低功率的验证实验装置,重点针对实验场景构建、GNLTL设计进行介绍。实验得到微波信号的中心频率为750 MHz,3 dB波束带宽达12%,峰值功率为245 kW,初步验证了GNLTL的微波产生效果。

Exploring a New Lifetime Distribution for Modelling the Waiting Time of Bank Customers

The fitting of lifetime distribution in real-life data has been studied in various fields of research. With the theory of evolution still applicable, more complex data from real-world scenarios will continue to emerge. Despite this, many researchers have made commendable efforts to develop new lifetime distributions that can fit this complex data. In this paper, we utilized the KM-transformation technique to increase the flexibility of the power Lindley distribution, resulting in the Kavya-Manoharan Power Lindley (KMPL) distribution. We study the mathematical treatments of the KMPL distribution in detail and adapt the widely used method of maximum likelihood to estimate the unknown parameters of the KMPL distribution. We carry out a Monte Carlo simulation study to investigate the performance of the Maximum Likelihood Estimates (MLEs) of the parameters of the KMPL distribution. To demonstrate the effectiveness of the KMPL distribution for data fitting, we use a real dataset comprising the waiting time of 100 bank customers. We compare the KMPL distribution with other models that are extensions of the power Lindley distribution. Based on some statistical model selection criteria, the summary results of the analysis were in favor of the KMPL distribution. We further investigate the density fit and probability-probability (p-p) plots to validate the superiority of the KMPL distribution over the competing distributions for fitting the waiting time dataset.

基于Stacking预测模型的变桨功率优化策略研究

通过对如何提高风力发电机组的安全运行稳定性和发电量的深入研究,提出了一种基于Stacking预测模型的变桨功率优化算法,既可提高风电机组的发电功率,又减小叶根挥舞弯矩,降低对叶片、风轮、低速轴等部件的损害,提高其运行稳定性。以某一日风电机组功率为例开展变桨功率优化结果表明,发电量提高了2.18%,且3个叶片叶根挥舞弯矩也明显降低。该方法可用于风电场的功率优化和变桨控制。

Minimum geometric power distortionless response beamforming against heavy-tailed noise of unknown statistics

A minimum geometric power distortionless response beamforming approach against impulsive noise （including all α- stable noise） of unknown statistics is proposed. Due to that definite logarithmic moments require no priori knowledge of impulsive noise, this new beamformer substitutes the logarithmic moments for the second-order moments and iteratively minimizes the ＂ge- ometric power＂ of the beamformer.s output snapshots, subjected to a linear constraint. Therefore, the proposed beamformer can provide significantly higher output geometric signal-to-noise-andinterference ratio. Moreover, the optimum weight vector is obtained by using a new iteration process. The simulation results prove that the new method is effective.

Efficient Calculation of the Radar Cross Section at the Interior Resonance by the Inverse Power Method

It is well known that the incorrect results will be given using either the electric or magnetic field integral equation to calculate the radar cross section (RCS) of a closed body at the interior resonance. In this paper, an effective iterative technique is used to correct the calculated surface current density from the electric field integral equation. The radar cross section is computed for an infinite conducting circular cylinder at the interior resonance, and the obtained results are in good agreement with the analytical results. The backscattering cross section of an infinite triangular cylinder in the vicinity of a resonant frequency is also calculated. It is shown that the presence method is efficient and accurate.

Properties, Inference and Applications of Inverse Power Two-Parameter Weighted Lindley Distribution

We proposed “a new extension of three-parametric distribution” called the inverse power two-parameter weighted Lindley (IPWL) distribution capable of modeling a upside-down bathtub hazard rate function. This distribution is studied to get basic structural properties such as reliability measures, moments, inverse moments and its related measures. Simulation studies are done to present the performance and behavior of maximum likelihood estimates of the IPWL distribution parameters. Finally, we perform goodness of fit measures and test statistics using a real data set to show the performance of the new distribution.

张衡一号卫星电源控制器磁设计与应用

张衡一号卫星是一颗电磁监测卫星,卫星自身磁洁净度要求较高。因此,要求电源控制器的磁矩及磁矩变化量做到最小。通过原材料选择、元器件选用、补偿处理、优化布局等优化设计方法,最终实现电源控制器的磁矩及磁矩变化量指标要求。探索出的电源控制器磁洁净度控制的方法成功应用于后续工程。

外伸端板半刚性钢结构连接节点的弯矩-转角智能模型研究

为了寻找一种耗费人力更少、预测效果更好的外伸端板半刚性钢结构连接节点的弯矩-转角(M-θr)关系模型,提出将智能模型引入对该种半刚性连接节点M-θr曲线的预测。首先对现有钢结构梁柱半刚性连接节点M-θr关系经典模型进行了评述,采用其中的幂函数模型对一组试验做了计算并与试验结果进行对比;然后用非线性有限元法对外伸端板半刚性钢结构连接节点进行了计算,并把分析所得M-θr曲线与试验曲线做了比较分析;基于大量试验数据,研究确定了对该种半刚性连接节点M-θr性能影响较大的11个主要参数,并用MATLAB数值计算软件建立了智能模型,对外伸端板半刚性钢结构连接节点的M-θr关系进行了预测,将预测结果与试验值对比。最后发现智能模型不论是定性的曲线变化趋势、还是定量的数值大小,都优于现有幂函数模型和非线性有限元分析,具有更好的可靠性、实用性。所得结论,可为该类半刚性钢结构连接节点M-θr关系研究提供新的思路。

基于矩量法的新建接地网对原接地网的影响

变电站接地网系统改造升级过程中,新建接地网对原接地网会产生一定的阻性耦合影响,导致接地系统性能下降,严重威胁电力系统的稳定运行。根据实际工程所提供的数据,基于矩量法以及CDEGS和power station 2种仿真软件对变电站新建接地网与原接地网之间的阻性耦合影响进行研究分析,并根据安全限值标准进一步讨论该变电站接地网系统的优化方案。仿真结果表明,随着新建接地网与原接地网之间水平距离的变化,其阻性耦合的影响也会发生相应的改变,并可通过增设垂直接地体以及网孔数量进一步优化变电站接地网系统,以达到电力系统的稳定运行。

Torque Free Axi-Symmetric Gyros with Changing Moments of Inertia

The properties and characteristics of torque free gyros with rotational symmetry and changing moments of inertia are the subject of the subsequent discussion. It shall be understood that the symmetry can be expressed by the notation (A=B) which does not presuppose geometric symmetry, where A and B are the principle moments of inertia about x and y axes respectively. We study the case of a torque free gyro upon which no external torque is acting. The equations of motion are derived when the origin of the xyz-coordinate system coincides with the gyro’s mass center c. This study is useful for the satellites, which have rotational symmetry and changed inertia moments, the antennas and the solar power collector systems.

老年人下楼梯下肢关节做功模式分析

目的探究下楼梯行走过程中老龄化对老年人下肢关节做功模式的影响,丰富楼梯行走的防跌倒理论。方法采用Vicon红外运动捕捉系统和Kistler三维测力台同步采集青年人和老年人下楼梯行走的运动学和动力学数据,利用下肢关节角度、力矩、功率、做功贡献度指标对下肢关节做功模式进行量化评定。结果下楼梯过程中,青年组和老年组下肢三关节角度、力矩、功率的变化趋势一致。在优势腿的1个支撑相内,老年人的屈髋力矩峰值、伸膝力矩第1峰值、第2峰值、跖屈力矩第1峰值、膝负功率第1峰值、第2峰值、踝负功率峰值以及髋、膝、踝关节净功均显著降低(P<0.05);伸髋力矩峰值、髋负功率峰值、踝关节做功贡献度显著增加(P<0.05),髋、膝关节做功贡献度并未出现显著性差异(P>0.05)。结论在下楼梯过程中,老年人下肢关节力学特征显著降低。老年人采取不同于青年人的下肢关节做功模式。老年人通过较大的伸髋姿势抵制躯干的过度前倾,同时采取踝关节做功的代偿模式,提高下楼梯行走的身体稳定性。建议老年人在锻炼时应以增加膝、踝关节肌肉力量的项目为主,以维持下楼梯的姿势控制能力。

基于改进三点估计的概率谐波潮流计算

由于风力机组和光伏电池等分布式电源具有间歇性和不确定性等特点,提出一种改进三点估计结合最大熵理论(ITPEM&ME)的方法,用于计算配电网中的概率谐波潮流。首先,根据输入变量的不确定性构造改进三点估计的概率模型。其次,结合最大熵理论对其统计特征进行重构,得到配电网的谐波分布情况。最后,在IEEE 33节点系统上进行仿真验证,结果表明改进后三点估计法的误差低于传统的点估计法和蒙特卡洛法,且概率密度函数的拟合效果更接近工程实际,验证了所提方法在处理概率谐波潮流问题时的可行性和精确性。

具有部分缺失数据的混合幂分布参数估计与检验

研究了部分数据缺失情况下混合幂分布总体参数的估计及假设检验问题。通过混合幂分布的密度函数和矩估计方程,求解出混合幂分布中参数的矩估计,证明了估计量的强相合性和渐近正态性。同时讨论了单个混合幂分布的存在性检验问题及两个混合幂分布参数相等的检验问题,构造混合幂分布情况下的检验统计量,并给出检验统计量的极限分布。最后,通过随机模拟验证了估计量的有效性,根据不同样本量及数据缺失比例不同情况下的模拟结果对矩估计方法的可行性进行说明。

大规模风电接入下电力系统调频特性建模与分析

随着电力系统中风电接入比例的不断提高,风电接入对电力系统的影响日益凸显。由于风电具有随机性、间歇性和波动性等特点,风力发电系统的可靠性对电力系统的频率造成较大影响。基于对含风电电力系统动态功率-频率特性的分析,在双馈风电机组的控制系统中增加了一个综合惯性频率控制模块,使得双馈风电机组依靠转子产生的动能完成电力系统的一次调频过程。仿真结果表明,附加的综合惯性频率控制模块能在负荷增加时响应频率变化,从而很好地控制电力系统的频率。