考虑训练样本分布不均衡的超短期风电功率概率预测

提出一种考虑训练样本分布不均衡的超短期风电概率预测方法。首先构建深度信念混合密度网络,通过深度信念网络独特的预训练和微调机制提取输入变量的隐特征,利用Beta混合概率分布的有界性准确表征风电预测功率的概率分布,实现隐特征与预测功率概率分布参数之间的非线性映射;然后引入训练样本分布平滑策略,其中特征分布平滑技术用于校准输入特征,标签分布平滑技术用于对各样本误差赋予差异化权重,从输入和输出两方面改善训练样本分布不均衡现象对预测结果的不利影响。实际算例结果表明,与常见风电功率概率预测模型相比,所提模型在点预测和概率预测方面均能获得较高的预测精度,尤其能有效提高低密度样本区域的预测精度。

配电网理论线损概率分布函数的计算与分析

线损是衡量配电系统节能减排和运行效率的重要指标。随着“双碳”目标的提出,大量随机性和间歇性的可再生能源接入配电网,给配电网的线损计算带来新的挑战。该文从概率角度出发,在基于高斯混合模型的节点注入电流基础上,结合广义非中心卡方分布推导了任意电流分布下配电网理论线损概率分布的解析表达式,并首次给出配电网理论线损的均值、方差和矩生成函数的准确表达式。考虑到理论线损概率分布难以直接计算,提出一种基于Raphaeli级数的线损概率密度函数和累积概率分布函数的数值计算方法。基于IEEE 33节点系统的算例分析表明,提出的线损计算公式能够准确、高效地计算线损均值和概率分布函数。

考虑分布式电源时空相关及电动汽车充电负荷分布特性的有源配电网概率潮流

目前分布式电源(distribution generation,DG)和电动汽车(electric vehicle,EV)充电负荷等随机变量接入电力系统时时空特性考虑不足,会导致概率潮流计算偏离实际。因此该文提出了考虑DG时空相关及EV分布特性的有源配电网概率潮流模型。首先,利用场景生成建立时空相关的风电、光伏出力概率模型;然后,考虑路网约束和用户心理,建立考虑EV时空分布特性的负荷概率模型;最后,以Nataf变换结合奇异值分解处理相关性输入变量,运用三点估计法对概率潮流进行计算,通过Cornish-Fisher级数拟合得到累积分布函数。以IEEE-33节点系统进行测试,利用所提模型分析了DG时空相关性和EV分布特性对配电网潮流的影响。结果表明DG时空相关性主要影响系统的波动性,EV分布特性主要影响系统的运行特性。该文研究可为新型配电网的安全运行提供理论指导。

采用三次样条函数拟合蚊媒密度概率分布及其风险评估

目的研究登革热蚊媒MOI风险的概率分布,为更加科学精准开展MOI风险评估提供新方法。方法采用三次样条函数、累积概率分布和Python语言编程对广州市2016—2019年各月MOI监测数据进行拟合分析。结果本研究绘制了广州市1-12月的MOI风险评估概率分布表和分布图。1-12月各月累积概率小于0.01和0.05的MOI临界值分别在7.54~60.12、5.02~34.10之间。该临界值均在1月最低,其次是12月和2月;均在6月份最高,其次是5月和7月。1-12月各月MOI风险等级为传播、暴发和流行的概率分别在5.07%~66.60%、0.25%~36.19%、0.00%~16.80%之间。传播、暴发和流行的风险概率最低值均出现在1月,其次均在2月;最高值分别出现在7月、7月和6月,其次是6月、6月和5月。结论广州市各月的MOI风险概率分布具有显著的季节性消长规律和特征,在开展登革热蚊媒监测评估与控制工作中值得重视。三次样条函数和累积概率分布拟合法为开展MOI风险评估提供了新的分析方法。

新生儿脑白质损伤时空分布规律的病灶概率映射研究

目的采用基于T1WI的病灶映射方法刻画新生儿局灶性脑白质损伤(punctate white matter lesions,PWML)的好发区域并探究其时空分布规律。材料与方法回顾性纳入PWML新生儿94例,其中轻度损伤60例(早产/足月:24/36),重度损伤34例(早产/足月:20/14)。基于T1WI手动标记病灶,与约翰霍普金斯大学新生儿T1WI模板配准后叠加图谱,最终生成PWML概率映射图并计算病灶在不同区域的分布概率。对轻重度PWML组间以及不同分组内早产与足月儿各脑叶病灶体积进行比较。结果轻度PWML的分布均以颞顶叶为主(病灶体积于颞顶叶>额叶>枕叶,P<0.008),尤其是丘脑后辐射、角回及缘上回;早产儿损伤范围较足月儿增加,且向额叶延伸。重度PWML主要分布于额颞顶叶(病灶体积于额颞顶叶>枕叶,P<0.008),早产与足月损伤分布范围较为一致,共同累及的区域包括丘脑后辐射、角回及上放射冠。结论基于T1WI的病灶概率映射于脑区水平细化了不同程度PWML病灶的时空分布特征,为深入理解PWML的病理生理机制及预后评估提供了解剖基础。

基于Beta分布的目标搜索概率自适应更新策略及其应用

针对不确定先验信息条件下的目标搜索问题,考虑传感器探测概率和虚警概率,设计了基于Beta分布的目标搜索概率自适应更新策略。首先,通过Beta分布建立了不确定先验环境的概率地图,并提出自适应目标搜索概率更新策略,使得无人机能够根据概率信息图动态更新检测次数;其次,在概率更新策略中引入了拒绝概率修正因子,根据地图概率差动态调整概率变化量,避免了搜索任务中可能存在的误检漏检问题;最后,通过数值仿真实验,验证了提出的目标搜索自适应更新策略可在不影响搜索效率的前提下,有效减小无人机的错误检测概率。

基于主题概率分布模型的个性化信息推荐系统研究

【目的】传统基于相似度计算的个性化信息推荐系统因算力要求过高、推荐时滞过长等问题,致使其无法在中小型新闻图情领域得到广泛的普及。为了帮助中小型新闻图情机构以较低的成本开展个性化信息的精准推荐服务,构建了一套基于主题概率分布模型的个性化信息推荐系统。【方法】通过数据采集技术实现原始数据语料的采集;通过LDA模型训练实现原始文本信息的分类;通过将用户信息代入LDA模型训练获取用户主题画像;将用户主题画像与文本信息分类相结合实现个性化信息推荐。【结果】经试验验证,该系统推荐时效强,可达毫秒级。通过与用户阅读记录进行比较,该系统的推荐结果均符合用户兴趣主题,具有较高的推荐精准度。【结论】该基于主题概率分布模型的个性化信息推荐系统,能够帮助中小型新闻图情机构以较低的成本开展个性化信息精准推荐服务,具有一定的应用价值。

岸边集装箱起重机结构振动响应概率密度分布统计

岸边集装箱起重机工作于码头前沿,是现代码头应用最广、集装箱装卸能力最强的装卸设备。文中针对岸边集装箱起重机结构健康监测响应概率密度分布的拟合问题,依据统计学理论选择合适的分布类型完成拟合。对其结构健康监测振动响应数据进行分布检验,采用卡方检验判断其是否符合常见的分布类型。对于不符合的响应数据,使用贝塔分布进行拟合。采用最小二乘法完成贝塔分布的参数求解,得到该数据的概率分布、概率密度函数等分布特性,并与原始数据进行对比。结果表明,岸边集装箱起重机结构小车运行方向和垂向的健康监测振动响应数据符合正态分布,而大车运行方向的振动响应数据不符合常见的分布类型,贝塔分布的拟合效果良好。

船舶低频通信中噪声幅度的概率分布探讨

随着信息时代的到来,海面上航行中的船舶需要进行通信活动。此过程中有大量噪声,造成通信信号时有时无或消失。探究此类噪声,构建一种模型叫非高斯噪声模型,利用其概率分布探讨电磁噪声、越级噪声、串频噪声这三种的概率分布,从而提高船舶低频通信能力。

Stein方法在求解随机变量线性组合概率分布中的应用

给出一种基于改进后的Stein方程求解随机变量线性组合概率分布的证明方法.基于随机变量Z_(r)和Z_(r)的线性组合H=m^(-1 )Z_r+n^(-1),利用伽马分布Γ(r,1)的Stein特征,求得关于H的Stein方程;加入二次可微函数,并采用改进后的Stein方程,求得H_(+)和H_(-)概率密度函数及显示公式.

计算负超几何概率分布的迭代算法

当负超几何分布的中参数变大时,为克服计算其概率分布律时需要计算大阶乘而产生的计算机上溢问题,给出计算概率分布律的简便迭代公式和计算机程序,通过数值分析和比较,验证了递推公式和程序的正确性.

二维曲线型随机变量函数概率分布的计算

利用转换法给出二维曲线型随机变量函数概率分布的求解方法,指出在特殊情形下其与一维连续型随机变量函数概率分布的关系,并举例说明了求解方法的有效性.所给结果为二维曲线型随机变量的相关研究提供了新思路,具有一定的教学参考价值.

白鹤滩水电站坝肩边坡开挖爆破振动概率分布研究

为科学准确判定岩石高边坡开挖爆破振动的概率分布形式,为岩石高边坡爆破振动幅值和频率的不确定性预测提供科学理论基础,以白鹤滩水电站右岸坝肩岩石高边坡开挖工程为研究背景,对典型开挖程序和爆破方案下的岩石高边坡爆破振动幅值和主频实测数据进行了概率统计分析,研究了岩石高边坡开挖爆破振动幅值和主频的概率分布及其主要特征。研究结果表明:正态分布和Gamma分布模型对岩石高边坡开挖预裂和主爆破质点峰值振速概率分布的拟合效果均较好,岩石高边坡开挖预裂和主爆破质点峰值振速的概率分布较好地服从正态或Gamma分布;Gamma分布模型相较于正态分布模型对岩石高边坡开挖预裂和主爆破振动视主频的概率分布存在明显拟合优势,岩石高边坡开挖预裂和主爆破振动视主频概率分布较好地服从Gamma分布。岩石高边坡预裂爆破质点峰值振速和视主频的平均值大于对应主爆破质点峰值振速和视主频的平均值,预裂爆破质点峰值振速和视主频下四分位~上四分位量值范围分别为5.4~11.6 cm/s和36.7~97.6 Hz,主爆破质点峰值振速和视主频下四分位~上四分位量值范围分别为3.8~8.9 cm/s和26.7~97.6 Hz。研究结果显示,经常采用的正态分布并不一定是岩石高边坡开挖爆破振动幅值或主频的最佳概率分布形式,其他典型岩石高边坡工程爆破振动幅值和主频的概率分布有待进一步研究。

脱轨系数数字特征求解的同分布概率演化法

为探究高速铁路列车的脱轨系数统计特性,提出同分布概率演化法研究其数字特征(均值与标准差)、阈值、概率分布和服从该分布的前提条件。采用该方法求得脱轨系数均值和标准差与横、竖向轮轨力数字特征的关系;本文方法证明脱轨系数满足高斯分布的数学条件;采用Monte Carlo法对脱轨系数的数字特征进行验证,并比较不同方法的计算效率;提出采用阈值估计法求脱轨系数的阈值。基于该方法,以动车组通过3跨桥梁为例,研究不同轨道谱、列车速度和桥梁动挠度等工况下的列车脱轨系数。计算结果表明:对常用高速铁路桥梁而言,脱轨系数具有高斯特性;本文计算方法能准确地求得不同工况下列车脱轨系数的数字特征,计算效率较高;脱轨系数的尾部分布不是高斯分布,不同工况需要采用相应的阈值估计法才能达到高斯分布3σ法则的置信水平。

分布式光伏集群发电功率波动模式识别与超短期概率预测

分布式光伏功率不确定性的量化评估对于配电网安全稳定运行具有重要意义.考虑到不同出力波动模式下功率特性差异显著,为得出适应功率波动模式的预测模型并对功率不确定性进行精细化评估,提出一种分布式光伏集群发电功率波动模式识别与超短期概率预测方法.首先,综合卫星云图和光伏功率数据,通过出力波动的特征提取构建波动模式识别模型,实现对波动规律的挖掘.在此基础上,通过分类建模考虑不同波动模式的可预测性差异及波动模式与预测误差的关联关系,使预测区间宽度能更好地适应预测误差分布特征.由此实现对不同波动模式下功率不确定性的精细化考虑,从而提高概率预测精度,为电网调度提供更多参考,削弱分布式光伏功率强波动性对电力系统的影响.

伽玛分布随机变量和的尾概率界

对服从伽玛分布随机变量和的尾概率界进行了研究,利用伽玛分布的方差和概率母函数对服从伽玛分布随机变量和的尾概率进行估计,从而得到一个随机变量和的尾概率界,并对所求得的界进行改进,获得更加精确的界。在服从伽玛分布的条件下,利用经典的证明方法和一些改进的技术,给出了优化后的尾概率界。

考虑概率分布的分布式光伏无功下垂控制策略

分布式光伏接入配电网逐渐成为趋势,然而大规模分布式光伏并网将引起严重的潮流逆向,导致电压越限和网损增加。针对分布式光伏接入配电网产生的电压越限问题,提出一种考虑概率分布的分布式光伏无功下垂控制策略,首先,考虑光伏出力的概率分布对光伏电站不同光伏单元当前有功功率的影响,评估计算每个光伏逆变器的可用无功容量;然后,根据各光伏单元当前可用无功容量大小对无功下垂系数进行调整,在不牺牲有功功率的情况下最大限度地利用光伏电站的无功支撑能力;最后,通过PSCAD/EMTDC仿真软件,验证了所提控制策略的有效性。

基于任意概率分布建模与改进混沌多项式展开的概率潮流方法

针对目前概率潮流难以兼顾准确度和速度,且缺乏有效处理任意概率分布源荷数据的手段,提出了基于任意概率分布建模策略和改进混沌多项式展开的概率潮流方法。首先,将系统输入量拟合为概率分布类型库中的概率分布,基于赤池信息量准则选取最优分布,比较最优分布和非参核密度估计的似然估计值确定最终概率分布。其次,为提升最小角回归广义混沌多项式展开的准确度,提出应用伪谱法和矩匹配法获取备选点集合,并使用组合概率窗对其筛选获得最优备选点。然后,对原始概率空间执行拉丁超立方采样获取补充配置点,并与最优备选点结合后得到最终配置点。所提方法在IEEE 30、IEEE 118节点算例中得到验证,在相近耗时下,所提方法的准确度较不确定量化计算框架UQLab推荐算法有显著提升。

管道内检测腐蚀数据概率分布规律研究及应用

腐蚀伴随着管道整个生命周期,管道腐蚀速率评估是管道剩余寿命评估的重要部分,为了提高管道剩余寿命评价的准确性,为制定合理的检测维修周期提供支撑,以某条管道连续两轮漏磁内检测腐蚀数据为基础,并采用最大似然估计法将腐蚀速率与几种常见的概率分布模型进行拟合,通过K-S检验和p-p散点图方法的比较分析,深入研究了该管道径向和轴向腐蚀速率的概率分布规律,发现该管道径向和轴向腐蚀速率的最优分布规律为广义极值分布规律。在此基础上建立了基于概率分布规律的管道剩余寿命评估模型,选取该概率分布模型95%分位数的腐蚀速率作为管道剩余寿命的评估腐蚀速率。分析采用局部腐蚀速率评价方法、最大腐蚀速率评价方法、概率分布腐蚀速率评价方法时5年内需要维修点的数量,结果表明:采用概率分布腐蚀速率评价方法需维修点数量介于局部腐蚀速率评价法和最大腐蚀速率评价法之间,可在一定程度上避免过度维修和维修不及时。

计及新能源功率概率分布特征的储能配置优化方法

为了降低新能源功率波动对电网的冲击,文章提出了一种计及新能源功率概率分布的储能容量优化配置方法。首先,计算和统计不同时间尺度新能源功率波动量,确定新能源功率概率分布特征;其次,基于新能源功率概率分布特征及并网指标,建立计及时间尺度和功率波动量的储能配置优化模型;再次,基于给定的约束条件和时间尺度,计算波动量满足任意设定概率水平的最小储能充放电调节功率,从而确定储能的额定功率、容量和初始状态;最后,以某地区50 MW光伏电站实测数据进行算例分析。结果表明,此方法只调节不满足波动指标的新能源功率值,不会影响满足条件的功率值,所需储能功率和容量最小,且调节后功率不会出现偏移。