基于序贯仿真和非参数核密度估计的大电网可靠性评估

序贯蒙特卡罗仿真不但能给出可靠性指标的期望值估计,而且能提供逐年可靠性指标样本。文中研究了序贯蒙特卡罗仿真的收敛特性,分析了仿真年数与计算精度之间的概率不确定性关系,推导了二者的置信区间公式,为实现计算成本和计算精度的综合权衡提供了量化分析手段。此外,基于逐年可靠性指标样本和非参数核密度估计理论,实现了可靠性指标的概率密度估计,从根本上克服了传统期望值指标仅从概率平均意义角度测度系统可靠性的缺点,探索了从可靠性指标内在分布规律和结构特征出发,深刻揭示电网风险特性的新思路。

基于迭代均值组合近似模型和序贯优化与可靠性评估法的船舶结构优化设计

针对传统可靠性优化方法不能同时保证大型船舶结构计算效率与精度的问题,在船舶结构优化设计中考虑设计变量的不确定性,通过迭代均值组合(ER)近似模型和粒子群算法(PSO)提高序贯优化与可靠性评估(SORA)法的计算效率和精度,建立了改进的可靠性优化设计流程并解决了多用途船舱段的可靠性优化问题.其中:SORA法将可靠性分析与优化过程解耦,并提高了可靠性优化效率;PSO保证了SORA法优化所获全局最优解的计算效率;ER近似模型能够以最少的采样点建立满足精度要求的近似模型,并代替最有可能的失效点(MPP)和优化过程中耗时的有限元计算.多用途船舱段的可靠性优化结果表明:可靠性优化相较于确定性优化更有实际意义;改进的可靠性优化设计流程在保证计算精度的同时能够显著降低计算成本.

可靠性优化方法在飞航导弹多学科设计优化中的应用

飞航导弹多学科设计优化(MDO)中,设计变量的不确定性可能降低设计结果的可靠性,传统的MDO方法无法解决这个问题。基于序贯优化和可靠性估计(SORA)的可靠性优化方法将优化设计和可靠性分析有机结合,在优化过程中考虑设计变量的不确定性,并采用单循环形式搜索优化设计结果。通过飞航导弹多学科设计优化的算例,可知基于SORA的可靠性优化方法不仅可以减小设计变量不确定性对设计结果的影响,提高可靠性,还可以有效提高计算效率。

计及VSC运行方式与故障恢复优化的交直流混合配电网可靠性评估

交直流混合配电网在故障后可通过调整VSC控制方式、网络重构等多种方式进行恢复,但现有可靠性评估方法并未充分考虑这些恢复方式对可靠性的影响,进而导致评估结果不准确。针对这一问题,首先基于传统故障模式后果分析法建立故障模式后果分析(failure mode and effects analysis,FMEA)表,根据故障信息查询该表确定故障隔离后网络拓扑;然后依照不同故障情况下电压源换流器(voltagesource converter,VSC)控制策略,调整VSC的控制方式;最后,通过计及网络重构和孤岛运行的交直流混合配电网故障恢复优化模型,求解故障下系统中负荷的停电时间和停电次数。在此基础上,与序贯蒙特卡洛法相结合对交直流混合配电网进行可靠性评估。通过算例与现有评估方法进行对比,结果表明所提方法充分考虑了交直流混合配电网多样的故障恢复方式对可靠性的影响,可以准确评估交直流混合配电网的可靠性。

力学环境约束下剪切销可靠性分析及优化设计

剪切销是火工装置关键部件,其可靠性不仅表现为点火作用下可靠剪断,还表现为受力学环境激励不发生断裂。本文中以多项式混沌展开方法为基础,建立了力学环境约束下的剪切销分析模型,结合序贯优化与可靠性分析方法,提出了剪切销可靠性优化设计的思路。以某型火工作动装置为应用实例,依据实用的力学环境,进行了剪切销可靠性分析及优化设计,揭示了设计参数与力学环境之间的关系,并获得了影响可靠性的关键参数。最后,开展了优化后的火工作动装置实验测试,结果佐证了优化设计的有效性。

计及经济性和可靠性因素的区域综合能源系统双层协同优化配置

现有的区域综合能源系统优化配置方法在可靠性约束条件下求得经济性最优,容易产生过度投资或可靠性不足等问题,限制了配置方案的可选择性和实用性。为了解决上述问题,该文基于区域综合能源系统状态转移时序性模型,以经济性和可靠性作为优化目标,建立了区域综合能源系统规划与运行相结合的双层多目标优化配置模型。上层规划模型以系统年净成本和综合缺能率最小为目标,采用NSGA-Ⅱ算法求取配置方案的Pareto最优解集;下层优化运行模型将上层模型确定的配置方案转换为线性约束条件,以系统切负荷量最低和运行经济性最优为目标实现系统的优化运行,采用序贯蒙特卡洛法对运行可靠性进行量化,并将运行成本和可靠性量化值反馈至上层模型。通过某区域综合能源微网系统进行算例验证,分析了不同配置方案经济性和可靠性之间的关系,并通过给出最优解集的方式实现了多目标优化方案的可选择性。

导弹产品的可靠性检验研究

对导弹的命中概率以及火工品的可靠性检验提出了一种验收方法,综合考虑生产方和接受方的双方利益,对靶场的试验鉴定是有帮助的;研究了成败型导弹产品可靠性试验鉴定的点估计法,在生产方及使用方可接受的条件下,尽可能增加试验发数,以提高用点估计法对导弹产品质量估计的可靠度;研究了成败型武器产品可靠性检验的序贯检验方法,研究了用二项分布可靠性单侧置信下限法确定试验验收准则。最后提出了整数非线性化问题。结果表明这些方法对导弹产品可靠性检验是有帮助的。

滚动轴承寿命与可靠性试验的评定方法

轴承寿命与可靠性试验后,需要对试验数据进行处理,从而做出试验评定。介绍了Weibull分布图估计和参数估计方法,并进行了实例分析。结果表明,采用序贯试验方法对小子样失效或无失效数据进行处理,可以较快得出评定结果,大大提高了试验效率。

数论网格法在极大似然估计中的应用

复杂似然函数的多峰性使得极大似然估计的求解存在很大困难。针对这一问题,提出了求解极大似然估计问题的数论网格法。讨论了数论网格法的特点,理论分析了其算法精度,给出了基于数论网格的序贯优化算法的计算步骤,研究了初始搜索区域和算法初始参数的确定方法。最后,以两参数威布尔分布参数极大似然估计为例,给出了极大似然估计的计算过程,比较了序贯优化算法和对分法的估计结果,说明了序贯优化算法的有效性和计算效率。

南芬矿贝拉斯—540汽车维修优化研究

本文概括地评述了设备维修理论与实践,并以南芬矿贝拉斯—540汽车现行维修的实际资料,应用全阶段动态规划方法研究了该矿汽车维修制度的最优化问题。

并网光伏电站置信容量评估

衡量光伏发电的置信容量是大规模光伏电站接入电网时需要考虑的问题之一。以光伏发电接入后系统可以减少的发电容量来评估光伏发电的置信容量,建立了考虑不同天气类型概率、最大辐射强度、云遮波动以及温度系数波动的年光伏出力波动模型。提出了基于序贯蒙特卡罗仿真的电力系统发电可靠性的计算方法,并以光伏发电接入前后的系统电力不足期望(loss of load expectation,LOLE)为基础,建立了目标函数,并用粒子群优化算法搜索光伏发电接入后系统的常规机组组合,使系统的可靠性水平与光伏发电接入前保持一致。某标准算例的仿真计算验证了上述模型和方法的正确性和有效性。

信用风险中回收率分布的双Beta模型

本文研究了随机回收率的分布,建立了回收率的双Beta分布密度模型,它具有双峰分布的特点,这与Moody公司的最新研究相吻合,弥补了现有回收率分布模型均为单峰的不足。利用基于数论网格的序贯优化算法对所建模型的参数做出了估计,借助于核密度估计的工具,进行了实证分析,结果表明双Beta模型的拟合误差很小,远小于Beta模型的误差,它是表示回收率理想的模型。最后给出了抽取双Beta分布随机数的方法。