检索结果-内蒙古大学图书馆

宇航学报 2025年第4期 654-672页

作者：王昊昊李璐祎刘昱杉西北工业大学航空学院冲击波物理与爆轰物理全国重点实验室飞行器基础布局全国重点实验室航空工业第一飞机设计研究院强度设计研究所

贝叶斯模型更新（BMU）是航空航天工程当中，缩小结构数值模型与真实物理模型之间偏差的一种实用方法。然而在航空航天工程中，由于数据稀疏或知识缺乏，结构输入变量先验分布非精确的情况普遍存在。针对非精确先验概率下如何高效地进... 详细信息

贝叶斯模型更新（BMU）是航空航天工程当中，缩小结构数值模型与真实物理模型之间偏差的一种实用方法。然而在航空航天工程中，由于数据稀疏或知识缺乏，结构输入变量先验分布非精确的情况普遍存在。针对非精确先验概率下如何高效地进行贝叶斯模型更新的问题，首先通过将非精确先验分布下的BMU问题等价转化为相应的可靠性分析问题，建立了基于嵌套可靠性方法（NRA）和增广可靠性方法（ARA）的两类非精确先验分布下的BMU数学模型。为了高效地求解这两类非精确先验分布下的BMU数学模型，分别提出了两种基于留一交叉验证的自适应Kriging代理模型算法，为非精确先验分布下高效地进行模型更新提供了两种思路。将所提算法应用于数值算例、悬臂梁模型、航空航天铆钉模型和简化机翼结构。结果表明，所提算法在保证精度的同时，能极大地减少调用原始功能函数的次数，证明算法的效率大大提高。

关键词：非精确概率贝叶斯模型更新 Kriging代理模型嵌套可靠性增广可靠性

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非精确概率下基于证据理论的典型系统可靠性模型

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系统仿真学报 2013年第2期25卷 317-321页

作者：锁斌程永生曾超李军中国工程物理研究院电子工程研究所绵阳621900

当系统的各个单元的失效概率为不精确概率时,传统的概率方法难以使用,而区间分析法等非概率方法得到的结果则比较粗糙。基于证据理论,建立了非精确概率下串联、并联、串并混联、k-out-of-n等典型系统的可靠性模型,利用信任函数和似然函... 详细信息

当系统的各个单元的失效概率为不精确概率时,传统的概率方法难以使用,而区间分析法等非概率方法得到的结果则比较粗糙。基于证据理论,建立了非精确概率下串联、并联、串并混联、k-out-of-n等典型系统的可靠性模型,利用信任函数和似然函数、根据证据推理,将单元可靠性中的不确定性传递到顶层系统,从而得出系统失效概率和可靠度的概率分布的上下界。实例分析表明,提出的方法能较好的处理可靠性计算中的不精确信息,且比区间分析法得到的有效信息更多。

关键词：可靠性不确定性非精确概率证据理论

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基于Wasserstein距离测度的非精确概率模型修正方法

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机械工程学报 2022年第24期58卷 300-311页

作者：杨乐昌韩东旭王丕东北京科技大学机械工程学院北京100083 香港城市大学先进设计与系统工程系中国香港999077 中国科学院空间应用工程与技术中心北京100096

复杂物理系统的数学代理模型往往包含多类不确定性因素。在实际工程问题如机械系统可靠性优化设计中,可结合系统响应的部分实测数据,校准模型关键参数取值,修正模型结构,提高代理模型的保真性。但对于具有混合不确定性的非精确概率模型... 详细信息

复杂物理系统的数学代理模型往往包含多类不确定性因素。在实际工程问题如机械系统可靠性优化设计中,可结合系统响应的部分实测数据,校准模型关键参数取值,修正模型结构,提高代理模型的保真性。但对于具有混合不确定性的非精确概率模型,传统基于欧式距离的模型修正方法并不适用。针对这一问题,提出一种基于Wasserstein距离测度的模型修正方法,该方法基于Wasserstein距离测度构建核函数,利用p维参数空间中Wasserstein距离的几何性质以量化不同概率分布之间的差异,相较于现有模型修正方法,可校准模型的高阶超参数,显著降低模型结构及参数不确定性。针对工程实际需求,进一步采用近似贝叶斯推理与切片分割技术以降低计算成本。通过受迫振动钢板本构参数校核问题与NASALangley多学科不确定性量化问题验证了本方法在静力学与动力学等实际工程问题中的有效性。

关键词： Wasserstein距离贝叶斯方法非精确概率不确定性量化近似推理

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考虑日周期性影响的光伏功率爬坡事件非精确概率预测

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电力系统自动化 2019年第20期43卷 31-38页

作者：朱文立张利杨明王勃赵元春电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 新能源与储能运行控制国家重点实验室中国电力科学研究院有限公司北京市100192

光伏功率爬坡事件的可靠预测对电力系统运行决策至关重要。针对现有光伏发电功率爬坡事件预测存在误报与漏报的问题,提出了一种考虑日周期性影响的光伏功率爬坡事件非精确概率预测方法。首先,定义了新的光伏爬坡特征量,以有效剔除光伏... 详细信息

光伏功率爬坡事件的可靠预测对电力系统运行决策至关重要。针对现有光伏发电功率爬坡事件预测存在误报与漏报的问题,提出了一种考虑日周期性影响的光伏功率爬坡事件非精确概率预测方法。首先,定义了新的光伏爬坡特征量,以有效剔除光伏发电功率中的日趋势性变化。进而,为了避免光伏爬坡样本数据有限可能引发的预测误差,通过结构学习构建了最优信度网络,对光伏功率爬坡事件进行非精确概率预测;其中,信度网络节点关联的非精确条件概率由多状态随机变量的非精确狄利克雷模型统计得到。最后,根据给定气象条件,推理计算各爬坡状态发生的概率区间。基于某光伏电站数据的算例仿真验证了所述方法的有效性,表明所提方法可有效捕捉光伏发电功率变动中由气象条件引发的突变事件。

关键词：光伏功率爬坡事件日周期性非精确概率条件概率信度网络

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考虑非精确概率的起落架运动机构可靠性分析

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力学季刊 2024年第4期45卷 920-930页

作者：李华李涛中航起落架有限责任公司陕西汉中723200

开展起落架运动机构可靠性分析对保障飞机正常起飞降落起到至关重要的作用.为提高非精确概率条件下起落架运动机构的可靠性分析效率,发展出一种非精确概率方向抽样法.首先,对所建立的起落架多体动力学仿真模型进行参数化处理,考虑输入... 详细信息

开展起落架运动机构可靠性分析对保障飞机正常起飞降落起到至关重要的作用.为提高非精确概率条件下起落架运动机构的可靠性分析效率,发展出一种非精确概率方向抽样法.首先,对所建立的起落架多体动力学仿真模型进行参数化处理,考虑输入变量含区间分布参数的情形,依据工程实际建立极限状态函数,形成可靠性分析模型;其次,将非精确概率随机模拟方法与方向抽样法相结合,推导各分量函数的表达式及估计误差,形成非精确概率方向抽样法,改善当前方法在高度非线性极限状态面情形下计算效率偏低的问题;最后,通过数值算例验证所提方法的有效性,并采用所发展方法对起落架运动机构重要分量的失效概率变化曲线进行计算分析,为提高非精确概率情形下的可靠性分析效率提供了一种新的思路和方法.

关键词：起落架运动机构非精确概率方向抽样法可靠性分析灵敏度分析

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光伏功率爬坡事件非精确概率预测

光伏功率爬坡事件非精确概率预测

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作者：朱文立山东大学

学位级别：硕士

随着资源危机与环境问题的日益凸显,世界各国在以光伏发电为代表的可再生能源逐步替代传统能源问题上达成了共识。随着光伏并网规模的逐渐扩大,其作为可再生能源所特有的波动性与随机性对电力系统的安全稳定运行带来了挑战,这一特性也... 详细信息

随着资源危机与环境问题的日益凸显,世界各国在以光伏发电为代表的可再生能源逐步替代传统能源问题上达成了共识。随着光伏并网规模的逐渐扩大,其作为可再生能源所特有的波动性与随机性对电力系统的安全稳定运行带来了挑战,这一特性也为光伏渗透率的进一步提升带来了困难。为此,对电力系统稳定性带来冲击的光伏输出功率波动引起了学者的广泛关注。其中,在短时间内发生的大幅度的光伏输出功率变动被称为光伏功率爬坡事件。实现对光伏功率爬坡事件的正确识别与准确预测对于促进光伏功率消纳,降低运行成本以及提高电网安全稳定运行能力等方面具有重要意义。不同于其他能源形式,光伏发电所依赖的太阳能资源由于地球的自转与公转具有明显的日周期变动特性,这一特性仅与时间和地理位置有关。该特性模型的准确建立将能够反映光伏电站在某天内各个时刻能够实现的最大功率输出。同时,太阳能资源的日周期特性会带来光伏输出功率的日周期性变动。对于光伏功率爬坡事件而言,日周期性波动作为规律性的预期变动并非关注的重点,由气象因素突然变动而引发的非规律性功率变动。在此背景下,若在光伏功率爬坡事件的识别过程中未考虑由日周期性引起的规律变动影响,所得到的爬坡预警信号也将在一定程度上失去预警意义,甚至增加运行成本并破坏电力系统的可靠性。光伏功率爬坡事件多由极端气象因素引发,此类气象条件出现的频率较低因此可用的历史统计样本较少。对光伏功率爬坡事件预测而言,历史观测样本有限也是困扰爬坡事件准确预测的重点难题。在此条件下,若武断地依据有限的样本给出确定性预测结果,不仅失去了工程实际应用价值,甚至会引发错误预测导致系统失稳。本文首先通过分析光伏输出功率的日周期特性,提出了考虑日周期性影响的光伏功率爬坡事件识别方法。该方法通过定义新的光伏爬坡特征量,以有效剔除光伏发电功率中的日趋势性变化。进而基于考虑日周期性影响的光伏功率爬坡事件定义,提出了一种光伏功率爬坡事件非精确概率预测方法。为了避免光伏爬坡事件历史样本有限可能引发的预测误差,采用了非精确概率的预测结果形式用来放反映样本有限本身带来的不确定性。通过结构学习算法构建了与样本数据最为匹配的最优信度网络结构。其中,反映信度网络中各节点间关联关系的非精确条件概率参数由多状态随机变量的非精确狄利克雷模型统计得到。最后,根据给定气象条件,对信度网络结构进行推理计算得到各爬坡状态发生的概率区间。在进一步对地区电网光伏爬坡事件的研究中,以光伏集群所在系统频率波动对应所允许的功率波动范围为依据,实现对地区电网的光伏集群功率爬坡事件的等级划分。同时考虑到地区电网的光伏集群功率爬坡事件预测存在计算量大、影响因素众多等问题,借助主成分分析法对集群区域内光伏电站的众多气象因素进行数据压缩与降维处理。压缩所得到的的各阶主成分间相互独立,采用朴素信度网络结构建立非精确概率预测模型。通过建立气象主成分与各爬坡等级间的直接映射,推理得到不同爬坡等级发生对应的非精确概率结果。最后采用信度分类器将各等级对应的非精确概率结果进行进一步分析,输出地区电网光伏功率爬坡事件的分级预警结果。本文方法通过引入非精确概念,实现了对样本有限可能导致预测不准确的充分描述,同时采用基于样本的网络结构,实现了对样本信息的充分挖掘与提取,预测模型中的参数也可以依据预测者风险态度的不同进行设置,进而得到迎合不同风险态度的区间概率预测结果,为解决样本有限条件下的光伏功率爬坡事件预测提供了新的思路。针对地区电网的分级预警方法不仅可以实现对地区电网光伏爬坡事件的分级非精确概率预测,同时还可以输出基于非精确概率预测结果的分级预警结果,可为电网运行调度人员提供更准确更直接的预警信息。

关键词：光伏功率爬坡事件信度网络结构学习非精确概率非精确狄利克雷模型分级预警

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非精确概率下基于区间故障树的可靠性分析

非精确概率下基于区间故障树的可靠性分析

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2015年全国机械行业可靠性技术学术交流会暨第五届可靠性工程分会第二次全体委员大会

作者：锁斌中国工程物理研究院电子工程研究所

针对故障树分析中底事件发生概率难以准确确定的问题,采用证据理论的信任测度和似然测度融合多源信息,作为单元失效概率的上下界,以此为基础采用区间数表达单元的非精确失效概率,分别研究了底事件间相互独立、故障相关、共因失效、多态... 详细信息

针对故障树分析中底事件发生概率难以准确确定的问题,采用证据理论的信任测度和似然测度融合多源信息,作为单元失效概率的上下界,以此为基础采用区间数表达单元的非精确失效概率,分别研究了底事件间相互独立、故障相关、共因失效、多态时的区间故障树分析方法。算例仿真表明,所提出的方法可以解决非精确概率下故障相关、多态性等不同情况的故障树分析问题。

关键词：故障树非精确概率区间数证据理论

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SF_6高压断路器机械故障概率的非精确条件估计

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电工技术学报 2019年第4期34卷 693-702页

作者：孟晓承韩学山许易经杨明车仁飞电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 济南250061

在小样本条件下,结合SF_6高压断路器自身特点,引入非精确概率概念,提出一种将非精确狄里赫雷模型(IDM)与贝叶斯网络相结合的断路器机械故障概率估计方法,对断路器机械故障可能性范围进行估计。首先,对表征断路器力学性能的特性参数进行... 详细信息

在小样本条件下,结合SF_6高压断路器自身特点,引入非精确概率概念,提出一种将非精确狄里赫雷模型(IDM)与贝叶斯网络相结合的断路器机械故障概率估计方法,对断路器机械故障可能性范围进行估计。首先,对表征断路器力学性能的特性参数进行状态划分;其次,根据历史数据,建立处理非精确条件概率推断问题的贝叶斯网络,并利用非精确狄里赫雷模型得到断路器机械故障样本缺乏条件下贝叶斯网络节点的非精确条件概率测度;最后运用贝叶斯网络的推理算法,根据断路器本次开断的参数估计得到在下次开断时其出现机械故障的非精确概率。该方法体现了短时间尺度下,断路器机械故障概率随其运行状态变化而时变的特点,并为小样本情况下断路器机械机构的可靠性评估以及状态检修提供了依据。通过算例验证,证明了所提方法的有效性。

关键词： SF6高压断路器小样本非精确概率贝叶斯网络非精确狄里赫雷模型

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电力设备停运概率的非精确条件估计

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中国电机工程学报 2016年第19期36卷 5134-5144,5394页

作者：刁浩然杨明韩学山马世英刘道伟王剑辉电网智能化调度与控制教育部重点实验室(山东大学) 山东省济南市250061 中国电力科学研究院北京市海淀区100192 美国阿贡国家实验室 argonneil60439

在小样本条件下,电力设备的运行可靠性参数难以精确获取,对其波动范围进行估计,可为电力系统运行提供更为客观、全面的评估与决策依据。由此,该文提出了一种基于信度网络(credal network,CN)的电力设备停运概率的非精确条件估计方法,对... 详细信息

在小样本条件下,电力设备的运行可靠性参数难以精确获取,对其波动范围进行估计,可为电力系统运行提供更为客观、全面的评估与决策依据。由此,该文提出了一种基于信度网络(credal network,CN)的电力设备停运概率的非精确条件估计方法,对暴露型设备运行中条件相依的停运概率指标的区间范围进行估计。该方法基于设备停运的历史统计数据和估计目标时段的运行工况条件,构建了处理非精确条件概率推断问题的信度网络,并利用多状态随机变量的非精确狄利克雷模型(imprecise Dirichlet model,IDM),统计获得了设备停运样本信息缺乏条件下信度网络节点的非精确条件概率测度,进而采用信度网络推理算法,估计得到了给定运行工况条件下设备停运概率的区间范围。方法体现了电力设备运行可靠性参数依估计目标时段运行工况变化而时变的特点,为解决停运样本信息缺乏条件下的电力设备运行可靠性评估问题提供了新的思路。文章通过对实际投运于山东电网某地区的LGJ-300型架空输电线路停运概率的非精确条件估计,验证了文中方法的有效性。

关键词：电力系统暴露型设备停运概率条件概率非精确概率信度网络非精确狄利克雷模型

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风电爬坡事件的非精确条件概率预测

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山东大学学报（工学版） 2020年第1期50卷 82-94页

作者：王勃汪步惟杨明赵元春朱文立中国电力科学研究院有限公司新能源与储能运行控制国家重点实验室北京100192 山东大学电网智能化调度与控制教育部重点实验室山东济南250061 国网济南市供电公司山东济南250012

风电爬坡事件(wind power ramp events,WPRE)易破坏电力系统的有功功率平衡,劣化频率稳定性及电能质量,威胁电网的安全稳定运行。由此,提出一种基于信度网络(credal network,CN)的WPRE非精确条件概率预测方法,对WPRE各状态发生概率的区... 详细信息

风电爬坡事件(wind power ramp events,WPRE)易破坏电力系统的有功功率平衡,劣化频率稳定性及电能质量,威胁电网的安全稳定运行。由此,提出一种基于信度网络(credal network,CN)的WPRE非精确条件概率预测方法,对WPRE各状态发生概率的区间范围进行预测。运用贪婪搜索算法挖掘WPRE与多个气象变量之间的相依性关系,并搭建CN结构以抽象表达;在超参数设置方面对非精确狄利克雷模型(imprecise Dirichlet model,IDM)进行了拓展,使用拓展后的IDM对变量间的条件相依性关系进行不确定性量化,完成CN的参数估计;基于建立的CN模型,在获取气象预测信息的条件下,结合CN概率推断算法对多状态WPRE的分布进行非精确概率推断;采用宁夏某风电场的实测数据对本方法进行测试,验证了该方法在观测样本不充足的预测情景下优异的预测性能。

关键词：非精确概率风电爬坡信度网络非精确狄利克雷模型

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