基于非对称阿基米德Copula的多变量水文干旱联合概率研究

推导了5种常用3维非对称阿基米德Copulas函数的条件Copulas和密度函数,阐述了这类Copulas函数研究水文干旱特性联合分布的应用技术问题。以渭河流域北洛河状头站的径流序列为例,干旱变量的边际分布参数分别采用矩法、概率权重法、极大似然法和遗传算法进行计算和选优,并进行了分布函数拟合度检验。变量相依性的度量表明干旱变量间有较强的相依性;根据AIC,BIC和RMSE准则,M12 Copula拟合效果最优。最后,进行了M12 Copula的拟合度检验,计算了北洛河状头站3维水文干旱变量组合的联合概率、条件概率和相应的重现期。     

风速空间相关性和最优风电分配

风电场分布的地域多元化能够平滑风电波动。提出基于copula函数和均值－方差模型研究分布在不同位置风电场风速空间相关性和最优风电分配。利用极大似然法选取合适的copula函数描述风速间的相关关系,计算出风速间基于copula的秩相关系数,并借助最小二乘法拟合秩相关系数和风电场距离的关系。构造适合风电场的均值－方差模型优化风电的分配,其中风场的容量因子表示收益,风电前后时刻出力变化的标准差表示风险,线性相关系数用秩相关系数代替。以荷兰40个风场为例,结果表明,Gumbel copula 和 t copula函数较好地拟合了风场间风速的相关关系,并且,随着距离每增加100 km,秩相关系数下降0.1;通过求解均值－方差模型,得到各风场风电最优组合,相对于单个风场,风电波动下降程度最大达到70%,海上风场在降低风电波动中作用较大,在此模型指导下,可以选择最优风电分配策略,降低风电波动给系统带来的风险和成本。     

基于Copula函数的两变量洪水重现期与设计值计算研究

传统的洪水频率分析未考虑洪水特征变量之间的相依性,存在一定局限性。本文应用Kendall重现期原理,研究两变量洪水重现期与设计值计算。以陕北地区无定河流域赵石窑和绥德站的洪水资料为例,采用二元Frank Copula函数构建洪峰流量与洪量联合分布模型,运用最可能超越法与极大似然法分别推求联合重现期、Kendall重现期及同现重现期三类重现期标准下的洪水设计值组合。结果表明两种方法均可推求洪水设计值,且结果无较大差异;在给定重现期条件下,以联合重现期作为计算标准推求的洪水设计值最大,Kendall重现期次之,同现重现期最小。从重现期定义的角度考虑,联合重现期与同现重现期根据各变量值定义的危险区域,存在一定不合理性,但仍可满足特定的应用需要;Kendall重现期根据联合概率值定义危险区域,避免了对危险区域或大或小地估算。一般情况下,推荐采用Kendall重现期作为两变量重现期计算标准。     

基于M-Copula理论的风电场输出功率的相关性研究

<正>电网内的多个风电场出力往往因为其地理位置的远近而有着不同程度的相关性,采用copula函数描述多风电场间出力的联合概率分布,进而得到具有相关性的出力分布样本空间。采用由Gumbel、Frank和Clayton三个copula函数的线性组合构造的M—copula函数,即混合copula函数用以反映两风电场出力间的相关性。以江苏某两个风电场出力为例,通过多个单一copula函数以及M-copula函数对该两个     

干旱多属性风险动态评估与驱动力分析

目前干旱评估主要局限于静态风险,全面揭示变化环境下干旱多属性风险的动态演变特征对流域防旱抗旱工作具有重要意义。本文以渭河流域为研究对象,采用Copula函数计算了中度、严重干旱下的联合重现期,基于31年滑动窗口研究了干旱多属性风险的动态特征,并运用交叉小波变换对干旱动态演变的驱动力进行了探究。研究结果表明：（1）泾河流域在全流域中发生干旱的风险最大,两种干旱情景下其静态“且”联合重现期分别为11.4和21.6年;（2）流域干旱多属性风险在20世纪80年代后普遍较高;（3）太阳黑子与流域干旱风险关系密切,且太阳黑子与干旱指数序列的关联在20世纪80年代发生明显的相位变化,这可能是造成干旱风险变大的重要原因之一。     

混响室电场的概率分布模型研究

混响室(reverberation chamber,RC)电场分布的经典概率分布模型在实际混响室电场拟合度良好性检测中拒绝率较大,不能准确地描述电场统计分布规律。为此,研究了混响室电场统计分布规律,建立了新的电场概率分布模型。基于电场Cartesian分量的实部和虚部均服从正态分布的假设,引入了联合Gaussian分布密度函数来描述电场Cartesian分量的实部和虚部构成的2维随机变量的概率分布模型。在此基础上利用构造边缘分布函数的方法建立了混响室电场Cartesian分量幅值和相位的概率分布模型。以实际混响室电场为对象进行拟合度良好性检测,结果表明,与Rayleigh分布、Weibull分布和均一分布模型相比,边缘分布模型具有最小的拒绝率,从而证明了边缘分布模型能够更准确地描述混响室电场分布的统计规律。     

基于标准化降水蒸散指数的渭河流域干旱演变特征分析

干旱是当今人类面临的重大环境和气候问题之一。本文采用标准化降水蒸散指数(SPEI)研究渭河流域的干旱演变特征。基于渭河流域21个气象站点1960—2013年的实测降水、气温和日照时数数据,分别计算各站点年、季尺度的SPEI值,并分析了年尺度SPEI的变化趋势性;采用Mann-Kendall检验法、累积距平法和有序聚类法对SPEI指数进行综合突变检验;研究了渭河流域干旱覆盖面积、中度以上干旱分布特征以及连续干旱分布特征。结果显示:渭河流域年尺度的SPEI指数呈递减趋势,在1990年发生突变,干旱发生强度持续增强,1991—2013年干旱发生强度高于1960—1990年;1991—2013年各尺度的干旱覆盖面积除冬旱外均大于1960—1990年,且春旱在突变前后的变化最为剧烈;1991—2013年中度以上干旱发生频率明显大于1960—1990年,且连续干旱发生频率高于1960—1990年,表明自1991年起干旱程度在加剧。     

基于广义半不变量及最大熵法的电网概率潮流分析

规模化新能源接入使得电网惯性降低,进而给系统频率和电压安全稳定带来更大的挑战。为了解决上述问题,提出了一种计及频率的基于广义半不变量法的电网概率潮流分析方法。首先构建了计及频率的电力系统潮流模型,并通过规则藤Copula模型拟合出新能源出力的概率分布。其次,针对计及频率的潮流模型输出变量的不确定性,提出了基于半不变量法的概率潮流计算方法,从而定量得到状态变量的概率密度函数。由于规模化新能源接入导致常规半不变量法线性化误差增大,进而提出广义半不变量法来克服这一难题。最后,采用最大熵法拟合状态变量的概率分布曲线,并通过某地区实际电网算例验证了所提方法的准确性和实用性。     

基于Copula理论的风电场间风速及输出功率相依结构建模

在电力系统规划和运行中,对风能的随机相关性进行建模是获取准确结果中非常重要的环节。鉴于风速分布呈现非线性和尾部相关性模式,区别于应用较为广泛的线性相关分析,文中引入了Copula函数对风电场风速以及输出功率之间的相依结构进行系统建模,建立了多风电场风速及功率的联合分布函数。对甘肃酒泉地区4个风电场风速相依结构的研究表明,对于有一定相关性的2个风电场,其风速之间的相关性呈现非对称的尾部特性,单一Copula函数较难精准表述其相依结构,故构建混合Copula函数,即根据拟合优度检验选取合适的Copula函数的凸组合进行描述更为准确;对福建2个风电场输出功率相依结构的研究表明,Gumbel-Copula适合用于2个风电场输出功率的相依结构建模。最后给出了四维风速的相依结构模型。     

基于最大熵分布模拟的干旱频率分析

为提高干旱频率分析结果的可靠性,提出了基于最大熵分布模拟的干旱频率分析方法。该模型首先用自回归模型剔除年径流量序列中的相依成分,分别计算年径流残差项序列各阶样本矩,并通过加速遗传算法求解获得残差项的最大熵概率分布函数,得到研究区域年径流量序列的最大熵分布随机模型;然后采用Monte Carlo随机模拟研究区域长、短序列的年径流量序列,在比较模拟效果的基础上,用轮次分析方法得到研究区域的干旱发生频率情况。区域干旱频率分析的实例研究结果显示,最大熵分布和P-III分布的模拟结果在各统计特性上较为接近,充分说明最大熵分布模拟结果的准确性;窟野河流域温家川站10 000年的年径流量序列轮次分析结果表明,温家川站发生连续12年严重干旱事件的概率为2.6%,重现期为203年。基于最大熵分布模拟残差项序列,由于不事先假定理论分布线型,使得最大熵分布模拟结果更具有适用性,适合于处理水资源系统中各种降水、径流等模拟分析工作。     

Copula-Based Monte Carlo Scenarios Generation Method for STOPF Problem

This paper introduces a Monte Carlo scenario generation method based on copula theory for the stochastic optimal power flow （STOPF） problem with wind power. By using copula theory, the scenarios are simulated from multivariable joint distribution but only from their dependency matrix. Hence, the scenarios generated by proposed method can contain flail statistical information of multivariate. Here, the details of simu- lating scenarios for multi-wind-farm are explained with four steps： determine margin of one wind farm, fit the copulas, choose optimal copulas and simulate scenarios by Mote Carlo. Moreover, the producing process of scenarios is demonstrated by two adjacent actual wind farms in China. With the scenarios, the STOPF is con- verted into the same amount deterministic sub OPF models which can be solved by available technology per- fectly. Results using copula theory are compared against results from history samples based on two designs： IEEE 30-bus and IEEE 118-bus systems. The comparison results prove the accuracy of the proposed methodology.     

考虑合约市场和日前市场共同风险的发电商报价策略分析

通过对电价历史数据的处理,将电力日前市场与合约市场中的不确定性模拟为对数正态分布,进而得到发电商在日前市场和合约市场的收益函数,并建立考虑合约市场的电力报价模型.由于2个市场收益的相关性,选取Gumbel Copula函数度量电力市场的风险,运用Monte Carlo模拟方法计算CVaR,得出发电商的最优报价策略:偏好风险的发电商,会将很小一部分电量投入到合约市场,而选择一种高的报价策略;而规避风险的发电商会增加其在合约市场的电量,选择一种低报价策略.     

基于Copula方法的风光互补发电系统相关性模型研究

风光互补发电系统中风速和光照具有相关性,二者联合分布函数的建立可以提高配电网可靠性评估水平。文中以呼和浩特地区一年间风速和光照的最大值为样本,采用核密度估计得到风速和光照的累积分布函数,通过三种阿基米德Copula函数分别构造二者的二元联合分布函数解析式,以最小的拟合误差选择出最优的Copula函数。该方法只需检验函数中参数θ是否满足要求,从而避免了常规数学方法建模过程中的繁琐计算。     

考虑历史洪水不确定性的峰量联合频率分析

洪水事件一般具有多个特征属性,多变量联合分析可以全面分析洪水过程的统计特征.本文依据Copula函数,建立考虑定量和非定量历史洪水的不连续序列峰量联合洪水频率分析模型,选用遗传算法对模型参数进行寻优,并采用最可能组合法和同频率组合法计算不同重现期设计洪水,通过变化置信区间分析历史洪水不确定性变化对参数估计与设计洪水的影...     

大规模储能系统发展现状及示范应用

随着储能技术的飞速发展,大规模储能系统已经成为保证电力系统可靠供电的一个重要手段。介绍了储能技术的类别及其在电力系统中的作用,并阐述了其在电力系统中的应用研究现状和目前的主要示范应用实例,论述了储能技术未来发展趋势。     

1 000 kV皖南-浙北特高压线路工频参数测试干扰及结果分析

特高压线路工频参数测试干扰分析是选择适合工频参数测试方法及测试结果分析的重要基础。测试了1 000 kV皖南-浙北特高压线路正序和零序参数测试期间的干扰电压信号,分析了其频谱特征;在此基础上,通过与正序参数仿真计算值的对比分析了正序参数实际测试偏差。结果表明：皖南-浙北特高压同塔双回线路工频参数测试期间,干扰电压存在“三相不平衡性及时变性”的特点;工频法和异频法2种不同方法得到的线路参数测试结果存在一定差异;干扰电压“时变”时,线路工频参数测试宜采用异频法。     

ICEMI' 2015征文通知（英文）

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world’s premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

12th International Conference on Electronic Measurement&Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China7.16-19,2015The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

锂离子电池安全性能评价研究

综合考虑锂离子电池的安全性能检测要求和重点项目,以红外热像技术检测多次循环后的电池在过充过程中的温升,利用电池程控测试仪检测电池的电学信息,建立"热电"综合评价体系,并在3 C过充电条件下,将50℃的温度极值和5.0 V的电压极值确定为量化指标,对电池体系的安全性能进行评价。该评价系统具有快速、灵敏和全场性的优点。