谈岩土工程概率分析法中的若干基本问题

<正> 一、概述近二十年来,概率统计理论在岩土工程中的应用,正在发展成为一个新的分支--“岩土工程的概率分析方法”,或者简称为“概率土力学”,目前常说的所谓“可靠度分析”即是其中有关计算方法方面的一个研究课题。     

智能配电网不确定性建模与供电特征优化技术综述

随着配电网智能化建设水平的提高,智能配电系统的运行与控制将受到大量不确定因素的影响。如何应对与控制不确定因素对供电特征所带来的不确定影响是智能配电网建设与运行面临的本质问题之一。首先,分析智能配电网所包含的源、网、荷、信息系统与外部异质能源系统等五类不确定因素及其对电压稳定性、电能质量等供电特征的不确定影响,概括了智能配电网不确定性分析与优化控制的研究框架。然后,分别从不确定因素特性及建模、因果式与关联式不确定性分析、供电特征不确定运行优化及其支撑技术三个方面进行了梳理和总结,并展望了各自的发展方向及其面临的挑战,以期为后续研究提供借鉴。     

感应电能传输系统分段供电的双自由度鲁棒控制

感应电能传输(IPT)系统在采用分段供电模式时,由于跨区段处励磁磁场强度分布不均,总会引起负载端拾取功率波动,影响系统稳定性及性能。针对IPT系统跨区段供电的输出稳定问题,以LCL谐振电路并联的IPT系统为研究对象,设计一种基于双自由度鲁棒控制的恒压输出策略。借助广义状态空间平均建模方法,结合跨区段处的互感扰动规律,建立参数不确定性模型;基于广义混合灵敏度指标,通过改变输出加权函数增益,得到快速抑制互感扰动影响的H∞鲁棒控制器;在此基础上,推导并设计出用于修正参考输入的前置滤波器;实验结果表明,双自由度鲁棒控制不仅对跨区段互感扰动影响具有较好抑制作用,且能明显改善对参考输入的跟踪响应性能。     

考虑风电不确定性及柔性负荷的安全约束机组组合问题研究

针对风电出力的不确定性,采用基于拟蒙特卡洛(quasi-Monte Carlo,QMC)模拟的场景分析法生成风电出力初始场景,选取考虑风电预测误差较大的极限场景实现场景缩减。在不同的风电出力场景下,兼顾发电侧与需求侧柔性负荷的双侧协调配合,提出了计及柔性负荷的安全约束机组组合模型,实现了可削减负荷、可平移负荷以及可转移负荷3类柔性负荷的分类调度。通过对不同场景下10机系统的仿真计算,对比分析了需求侧柔性负荷调度对系统的经济成本、负荷峰谷差以及弃风量的影响。在考虑风电不确定性时,需求侧柔性负荷调度对提高系统经济性、缓解负荷高峰期用电压力具有重要作用,并且有利于增加风电的消纳,降低弃风电量。     

区域配电网内分布式电源和负载联盟交易模式设计和分析

分布式电源和负载可在配电侧形成电能供给和消费的联盟,并参与区域电力市场交易。相比于单独进行交易,这样的联盟通过帮助市场能力较弱的分布式电源和负载参与到配电网市场中,推动配电网中的中小型负载和分布式电源之间的直购电业务的发展,促进配电网侧的电力市场形成;同时利用市场信号引导分布式电源和负载的电能生产和消费过程,使得它们获得更多的经济利益,促进分布式可再生能源的发展。文中给出了区域配电网中联盟交易模式的存在条件,并且基于公用电网的作用和合作博弈理论,建立了相应的交易价格模型。进一步,以集成售电商的收益为优化目标,构建了联盟选择和定价的优化决策模型。仿真算例说明了联盟交易模式的理论可行性,证明了在不同运行场景中所提优化决策模型的有效性。     

永磁直线同步电机自适应互补滑模控制

针对永磁直线同步电机(PMLSM)易受非线性因素影响而降低伺服系统鲁棒性的问题,提出一种自适应互补滑模控制方法。永磁直线同步电机的非线性因素包括系统参数变化、电机端部效应及外部不确定性的扰动。互补滑模控制将积分滑模面与广义误差滑模面相结合,将系统状态轨迹限定在两个面的交线上,缩短了状态轨迹达到滑模面的时间,提高了位置跟踪精度。为了进一步改善系统鲁棒跟踪性能,利用自适应控制对不确定扰动因素的上界进行估计,减小不确定因素对系统的影响,改善滑模控制的抖振现象。实验结果表明所提出的控制方法是有效可行的,自适应互补滑模控制不仅提高了系统的跟踪性能,而且更有效地抑制了不确定因素对控制系统的影响。     

矿产预测中的不确定性评估方法与应用:以赣北冷水坑矿区为例

矿产预测过程一方面应用地质成矿基础理论,另一方面充分结合地质、地球化学、地球物理、遥感等信息数据所反映的成矿规律及蕴含信息,而信息处理及预测过程存在一定程度的不确定性,因此不确定性的正确评估对找矿预测工作和矿业经济具有重要意义。本文分析了矿产预测不确定性的来源和一般评价方法,从预测过程的内部影响因素和地质影响因素两个方面出发,提出了基于模糊集理论的矿产预测不确定性评价方法,并将其在赣北冷水坑矿区三维矿产预测中进行了应用。该方法对预测的五个远景区不确定性评估效果良好,与实际地质情况一致,从而验证了评价方法的有效性和三维预测方法的可行性。     

国家标准研究所光线疗法辐照设备的不确定度分配

光疗灯在治疗诸如胆红素等疾病中是最有效和最安全的.光疗灯能把每瓦特/平方米辐照单位的辐射能转移到皮肤中,降低血液中的胆红素浓度.埃及国家标准研究所(NIS)设立了辐射度测量标准,确保光疗源(泛光灯)达到国际标准和国家要求.为此,通过将一个光疗辐射计的完整链作为每瓦特/平方米的辐射响应,国家标准研究向顾客提供可追踪性,对包含所有测量参数的不确定模型据进行了研究.     

金堆城露天钼矿某剖面处边坡稳定性的不确定性方法分析

确定性分析方法无法解释边坡安全系数处于安全值时出现结构失稳的状况,因此不确定性分析方法在边坡稳定性评价方面逐渐被广泛应用。提出基于可靠度理论的边坡不确定性分析方法,并对金堆城露天钼矿南帮9-9剖面处边坡体进行边坡稳定性分析。首先采用拉丁超立方蒙特卡洛抽样技术选取样本参数,然后用二维有限差分法对安全系数和失效概率进行求解,最后对计算结果进行Z假设检验。结果表明,在置信度为95%的情况下,边坡的安全系数是大于1.3的,此时边坡处于稳定状态。     

自动锚泊定位系统的张力混合优化算法

针对半潜式海洋平台定位系统的经济性及安全性问题,提出一种能在保证锚链力场均匀分布前提下,实现海洋平台快速准确定位的新方案。该方案以张力的优化结果作为锚链切换的临界值,同时针对系统的不确定性及海洋环境扰动的特点,设计积分型最优保性能控制器来产生抵抗环境扰动所需的控制力。锚链张力优化方面,参照Memetic算法思想,结合遗传算法与模拟退火算法的优点,构造混合算法来优化锚链的张力分布,提高张力优化速率。最后,以某型号的半潜平台为对象进行仿真分析,结果表明提出的方案均衡了张力场的分布,减小了系统的稳态误差并可以保证系统在参数变化时,保持稳定。