雷电流幅值累积概率分布曲线拟合方法

为从雷电流幅值累积概率分布的统计散点中准确获得分布公式的参数,以残差平方和作为拟合结果优劣的衡量标准,提出了3种雷电流幅值累积概率分布曲线的拟合方法,即＂中值电流＂法、线性变换法和Levenberg-Marquardt法,前两者计算过程简单易于实现,后者鲁棒性强,计算开销也最大。计算实例表明：Levenberg-Marquardt法的拟合残差平方和最小,拟合曲线最贴近统计散点,＂中值电流＂法次之,线性变换法的拟合残差平方和较前两者高出1-2个数量级;Levenberg-Marquardt法迭代步数依赖于给定的初值,采用IEEE的推荐参数作初值,经过4-6轮迭代即可得到终值;将＂中值电流＂法的拟合结果作为初始值代入Levenberg-Marquardt法中,形成混合拟合方法,可加速迭代过程,保持拟合效果不变的前提下减少约26%的运算时间。综上,建议使用＂中值电流＂法与Levenberg-Marquardt法相结合的混合方法进行拟合。

基于累积概率分布的海域SAR图像目标检测识别

高分辨率SAR图像目标识别系统首先要检测出图像中可能的目标区域。该文利用累积概率分布及K-S距离方法确定海洋SAR图像中可能的目标区域，并提出了综合分析整幅图像及目标区域图像确定阈值的方法，利用此方法把成群像素区域二值化为二值图像，二值化结果优于常规方法,特别适用于弱对比度的SAR图像目标检测识别。

基于累积概率分布的直觉模糊时间序列预测方法

针对传统的模糊时间序列预测模型中有效论域划分和序列数据模糊化处理存在的不足,提出了一种新的基于累积概率分布的直觉模糊时间序列预测方法.新方法首先通过检验序列数据是否近似服从正态分布,然后利用累积概率分布方法划分论域区间.在此基础上根据直觉模糊时间序列的数据特点,提出一种更具客观性的直觉模糊数隶属度和非隶属度函数的确定方法,同时利用直觉模糊趋势逼近因子代替传统隶属度函数来刻画序列数据对模糊数的隶属情况.然后结合模糊关系矩阵的相关合成运算,合理地选取要考虑的模糊状态,进而对结果进行解模糊化处理.在实验部分,新方法利用典型的阿拉巴马大学的学生招生人数为实验样本数据,将预测结果与传统模型的预测结果进行对比分析,验证新模型的可行性和优越性.

基于风光出力累积概率分布的新能源消纳规划方法

风光电出力过程的随机性、间歇性、波动性等特点导致风光电难以被电网消纳,利用水力发电迅速且可调节的优点,可弥补风光电出力的缺陷。笔者提出水电平衡风电和光伏的原理,以电力电量平衡、不弃水调峰和能源基地总发电过程平稳为原则,结合风光出力累积概率分布,推导风光弃电计算公式,得到不同风光装机规模和比例下的弃电率。通过与PSO结果比较,表明两种方法下的风光弃电量误差在5%以内,从而验证该方法的有效性和实用性。以上述理论为基础,分析雅砻江下游电源规划,其研究为大规模新能源消纳提供一种可行的方法。

基于概率分布的风险评估方法研究

风险因素发生概率及其所导致的后果是风险评估过程中的2个重要指标，而这两者往往都具有不确定性。针对定量分析这2个指标困难的问题，论文研究了基于概率分布的风险评估方法。该方法主要利用Monte—Carlo模拟单项风险因素发生及其所导致的后果，生成受单项风险因素影响的系统目标累积概率分布，再结合控制区间记忆（controlled interval and memory，CIM）模型，分析受多项风险因素综合影响的系统目标累积实现概率分布。最后以某型导弹研制阶段某工作节点的费用风险分析为例进行了应用示例。

海南省雷电流幅值概率分布研究

雷电流幅值概率分布是防雷计算中的重要参数。以海南电网雷电电位系统2009—2013年相关数据为基础,对海南省雷电流幅值进行统计分析,比较海南省雷电流幅值累积概率曲线与规程法、电气电子工程师协会(IEEE,Institute of Electrical and Electronics Engineers)推荐曲线之间的差别。另外,分别依据规程法和IEEE推荐的雷电流幅值累积概率公式对海南省雷电流幅值累积概率曲线进行了拟合并比较其优劣,分析海南各地区的雷电流幅值分布之间的差异,总结海南4个方位代表地区的雷电流幅值累积概率公式,对海南地区防雷计算和防雷装置配置等工作的科学开展具有重要意义。

揭阳地区雷电流幅值特征及累积概率公式分析

为研究揭阳地区雷电流幅值特征,该文利用2017—2020年揭阳地区雷电流数据,通过数理统计和MATLAB拟合工具箱,研究分析了雷电流幅值时间分布规律及幅值累积概率特征。结果表明:近4 a揭阳地区共发生地闪回击62806次,其中0~200 kA幅值的回击次数占比约为99.81%,正、负地闪回击频次随雷电流幅值变化整体呈现先增加后减少趋势。从正、负地闪回击幅值逐月分布来看,正地闪大值区出现在3月和11月,负地闪大值区为3月和10月。随着季节的推移,正地闪回击幅值大值区的出现时段逐渐推迟;负地闪回击电流幅值的大值区多出现在00—10时。对比分析了IEEE和DL/T幅值累积概率推荐公式曲线,IEEE推荐公式曲线与实际值分布曲线基本重合,并得出了揭阳地区雷电流幅值累积概率拟合公式,与实际值的误差值介于-0.006~0.0005,为揭阳地区的防雷减灾工作提供参考。

基于蒙特卡罗方法的煤矿爆破作业风险评估

为量化分析煤矿爆破作业各作业步骤造成的风险以及全面客观地对其进行风险评估,借助蒙特卡罗方法建立煤矿爆破作业步骤风险评估模型,对作业流程的行为风险后果值进行累积概率分布,最终依据蒙特卡罗方法模拟的均值结果和作业流程总体风险结果判定各作业步骤的风险大小和风险等级,并提出控制此类不安全行为发生的措施。结果表明:爆破作业流程风险大小顺序依次为清退物品入库、装药、连线、警戒、起爆后安全检查、领取并检查爆破物品、起爆、运送爆破物品、接受爆破任务、作业前安全检查、起爆前安全检查、封孔。

输电线路走廊雷电流幅值分布统计方法

雷电参数沿线路呈现显著的差异性,单一的雷电流幅值累积概率分布公式不足以准确反映长线路走廊的实际情况。为进一步提高线路耐雷性能分析的精细化程度,提出一种精细化雷电流幅值累积概率分布统计方法。该方法在"网格法"基础上,根据网格雷电地闪次数逐步合并网格形成不同统计区段,分别统计拟合得出各区段内的雷电流幅值累积概率分布公式。研究结果显示以地闪2 000次为阀值划分统计区段较合理。采用分区段的雷电流幅值分布公式和全线路单一的分布公式相比较,两者造成110 kV杆塔反击跳闸率的差异达–0.093~0.181次/(100 km·a),而220 kV和500 kV杆塔的反击跳闸率差异较小;对500 kV杆塔的绕击跳闸率,在地面倾角不足10°时影响可忽略不计,在地面倾角为30°时差异达–13.2%~6.2%。

流化床压力脉动信号谱能量的概率密度分析

在自行搭建冷态流化床实验台的基础上,采集了不同压力测点处的压力脉动信号。通过对比、分析流化床风帽入口与床壁测点处压力信号的频谱图,得到了不同压力测点传达相同流动特性信息的结论。结合Welch算法的谱估计和t分布下的概率密度函数,对所采集到的压力脉动信号进行累积概率分布的对比和分析。结果表明:在压力信号Welch谱估计的能量累积概率分布图中,能够很容易地观察到流化床内流动状态的变化,为以后识别多相流流型提供了新的途径。

阿拉善右旗不同时间尺度的风速概率分布

利用阿拉善右旗1960—2015年整点风速数据,分析了日、月、年风速累积概率分布。结果表明:WeibullCum分布函数在描述风速累积概率分布时具有不同时间尺度的普适性。在多年平均逐日和逐月风速累积概率分布函数中,4个常数项存在周期性变化规律,而在1960—2015年逐年分布函数中,4个常数项分别具有周期性变化规律和减小趋势。对比2016—2020年不同时间尺度起沙风速频率统计结果和利用风速累积概率分布函数计算的结果发现,分布函数对月和年起沙风的频率具有很高的预测精度,而对日起沙风频率的预测能力不足,这是由日时间尺度上风的不确定性造成的。

基于集合预报极端天气预测指数的浙江分类强对流预报模型

利用2016—2021年ECWMF集合预报资料、浙江自动站实况资料等,计算浙江短时强降水、雷暴大风和冰雹等强对流天气相关物理量的极端天气预报指数(EFI:Extreme Forecast Index),分析EFI分布特征,并构建了分类强对流预报模型。结果表明:强对流天气与物理量的EFI有密切联系,发生短时强降水时,对流有效位能、整层可降水量、850 hPa与500 hPa温差和位温差的EFI较大,而垂直风切变的EFI为负值,因而较小的垂直风切变更有利于出现极端降水;发生雷暴大风和冰雹时,对流有效位能、850 hPa与500 hPa温差和位温差以及850 hPa温度露点差的EFI较大,700 hPa露点温度的EFI为负值,与上层干冷下层暖湿的有利层结条件有关。利用支持向量机多分类方法,将强对流天气相关物理量的EFI作为特征值开展训练,构建的预报模型对于非局地强对流天气有较好的预报效果,其中短时强降水的误判率明显低于雷暴大风。

海洋石油平台天然气泄漏扩散定量分析方法研究

可燃气云累积概率分布是海洋石油平台天然气泄漏危害的一个重要衡量指标,可从天然气泄漏概率以及形成可燃气云体积两个维度进行综合评估。文章就如何开展天然气泄漏扩散定量分析方法进行了阐述,提出了计算泄漏源项失效频率的计算方法,天然气泄漏后果的分析方法以及累计概率分布的计算等。结合文中所述分析方法进行了案例分析,给出了评估海洋石油天然气泄漏风险的分析过程,该技术方法可作为海洋石油平台定量风险评估以及天然气泄漏防控设计提供参考。

基于证据理论的风速不确定性建模

风速决定了风电场的输出功率,风速模型是研究含风电系统运行与规划的重要基础。提出一种基于证据理论的风速不确定建模方法。采用证据理论中基本可信度分配的概念描述风速;提出依据实测历史数据确定基本可信度分配的焦元和信任函数的实现方法,并设计等概率区间和等取值区间2种建模策略。以某风电场实测风速为例对基于所建模型和基于概率分布及区间分布的模型进行仿真比较,结果表明所提模型能确定风速的似然累积概率分布和信任累积概率分布,能更有效地描述和处理风速不确定性信息。

结合证据理论和双层规划的电压稳定不确定分析

提出了一种基于证据理论和双层规划的含风电系统静态电压稳定不确定分析方法。首先,以证据理论中基本可信度分配的概念来描述风速不确定性,建立了静态电压稳定不确定分析模型。然后,通过构造多个风电场风速的联合可信度分配,建立风速的若干个超立方体域,从而将原电压稳定不确定分析问题转化为超立方域内最远和最近电压稳定临界点问题。最后,采用双层规划方法分别求解最远和最近临界点问题,得到各超立方域的负荷裕度最大值和最小值,并合成负荷裕度的信任累积概率分布和似然累积概率分布。IEEE 118节点和IEEE 300节点标准系统的计算结果表明,相比传统概率方法,所提模型与方法能够有效描述风速的客观不确定性和主观不确定性信息,利用负荷裕度的信任和似然分布可确定系统发生电压失稳的最小和最大概率,符合电力调度人员的思维习惯。

基于T213集合预报的极端天气预报指数及温度预报应用试验

本文基于中国T213集合预报系统资料,借鉴欧洲中期天气预报中心极端天气预报指数的数学处理方案,在分析T21 3模式数据特征的基础上,研究了T213集合预报系统极端天气预报指数的数学处理方法,建立了适合T213集合预报模式的极端天气预报指数,并利用该指数对2008年1月极端低温天气进行了预报试验和评估检验,分析模式气候累积概率分布生成方法对极端天气预报指数的影响,得到以下结论:(1)确定了利用T213集合预报系统所有预报成员生成的模式气候累积概率分布计算极端天气预报指数;(2)利用TS评分确定极端天气预报指数发布极端低温预警信号的阈值为-0.3并进行预报试验。试验结果表明,极端天气预报指数对极端低温天气具有较好的识别能力,可提前3～5天发出极端低温预警信号。利用相对作用特征曲线对极端天气预报指数识别极端天气的技巧进行评估检验,检验结果显示,基于T213集合预报生成的极端天气预报指数对极端低温的预报存在正的识别技巧,随着预报时效的延长,识别技巧逐渐降低。(3)评估不同模式气候累积概率分布对极端天气预报指数识别极端低温天气技巧的影响,结果表明:产生模式气候累积概率分布的模式数据误差一致性是关键因素。

我国不同积分时间降雨率的统一转换模式

1min积分时间降雨率概率分布是 10GHz以上无线电系统雨衰减预测的基础性数据 ,但多数气象台站降雨率数据的积分时间大于 1min ,因而需要一种有效的转换方法 ,为此利用我国典型气候区的实测降雨率数据对几种不同积分时间降雨率转换模式进行了参数拟合与结果比较 ,在比较研究的基础上 ,提出了我国统一的转换模式 ,这一模式可较好地用于我国不同地区的降雨率转换。

基于T639集合预报的持续性强降水中期客观预报技术研究

针对持续性强降水预报困难的问题,根据Anderson-Darling检验原理,构建基于中国气象局T639集合预报系统的持续性强降水中期客观预报方法。对比分析2010—2015年5—9月T639集合预报降水与实况降水的累积概率分布函数差异,在此基础上采用扩展时间序列和空间范围的方法构建3种模式气候累积概率方案,通过批量预报试验和检验,选取最优概率方案纳入预报模型,考察持续性强降水个例的最长预报时间。结果表明,随着预报时效的延长,集合预报模式的降水逐渐集中于小和中雨量级,无降水和暴雨以上量级的降水概率低于观测,168h以后模式降水概率趋于稳定。通过扩展时间序列和空间范围能弥补模式气候资料年限不足所带来的偏差,根据区域气候特征细分模式气候的方法重点突出了不同区域的降水特征,明显优于简单集合所有区域数据的模式气候方案。基于集合预报的持续性强降水预报模型对持续性强降水个例的预报能力为8—9d,随着预报时效的延长,降水强度以及雨带位置的预报能力逐渐减弱。

MIMO系统中发射天线选择算法研究

无线信道中由于存在多径衰落,通信系统的可靠性会因此大大降低。增加收发两端的射频链路能够有效地解决这个问题,但射频链增加的同时又会提高成本。为此,提出一种基于发送端的递增改进算法,在不增加射频链路的前提下,完成对天线性能的鉴别,选择出对系统性能贡献最大的天线。仿真结果表明,该算法可有效地提高系统性能,减少系统检测时延。

基于蒙特卡罗法的家具制造工人不安全行为风险评估

为量化分析不安全行为造成的风险,以家具制造过程中易发生的不安全行为为例,建立基于蒙特卡罗方法的不安全行为风险评估模型,对铣床、钻床、锯机、刨床及砂光机5个岗位上的行为风险后果值进行累积概率分布,并运用敏感性分析方法得出每种不安全行为对评估结果的影响程度。研究结果表明:各个工作岗位上发生的不安全行为类别虽有不同,但其行为风险均服从正态分布,砂光机岗位的行为风险最大,其次是锯机、铣床和钻床,刨床岗位的行为风险最小;另外,在与各个岗位行为风险相关的不安全行为中,"操作错误,忽视安全,忽视警告"、"使用不安全设备"和"手代替工具操作"这3种不安全行为对工作岗位行为风险的影响较大。