基本介紹
- 中文名：隨機不確定性
- 外文名：Random uncertainty
- 分類：電工技術
航天型號費用估算隨機不確定性的最佳化綜合,三種估算結果的期望值及其隨機不確定性,三種估算及其隨機不確定性的最佳化綜合,故障電阻隨機不確定性的電壓監測點最佳化配置,臨界故障電阻矩陣,監測點最佳化配置模型,
航天型號費用估算隨機不確定性的最佳化綜合
複雜的技術和外界環境條件下，三種費用估算方法涉及到的隨機不確定性及其表征參數——標準差。通過採用最小線性方差組合，實現了三種費用估算方法隨機不確定性的最佳化綜合。對方法之間存在非零協方差的情況，也給出了相應的求解方法。
三種估算結果的期望值及其隨機不確定性
X1，X2，X3分別為CER模型，定性預測和風險費用估算三種方法的估算期望值，根據回歸分析，CER模型中的隨機擾動所產生的不確定性可用其分布的標準差e1來表示。在定性方法中，給出了一組參數(試驗次數和秒數)的多個預測值，根據樣本的統計分析，其隨機不確定性可用其散布的標準差e2來表示。在風險分析方法中，其機率值是在統計多種型號的歷史數據的基礎上得出來的，因此，其估算值的隨機不確定性也可用其相應分布的標準差e3來表示。
三種估算及其隨機不確定性的最佳化綜合
現有X1，e1，X2，e2, X3，e3分別為三種方法的估算值及標準差，三種方法的隨機不確定性都大致服從常態分配。 研究表明：航天型號全系統和各分系統的研製形成了多個相對獨立的費用支出單元，當單元的數目在10以上(實際數目大都在10以上)，大部分型號全系統費用估算輸出為近似的常態分配。
根據各自方法的估算結果(Xi)和精度(ei)，將三種結果進行綜合併希望獲得具有特徵的結果：估算精度能得到改進且是無偏的，即：最終的結果可用綜合後的期望值來表示，且其方差為最小。
表明最佳化綜合過程可以使航天型號費用估算的不確定性減小，即e要小於e1,e2,e3。需要說明的是：e值的改進並不是現實中的不確定性因素的影響減小了(客觀的情況不會因方法的改進而自然變好)，也不表明三種方法各自的不確定性被減小了。而是因為最佳化綜合過程後費用估算值更趨於客觀的實際值，使得最終估算的不 確定性得以減小，從而使費用估算更加精確。
故障電阻隨機不確定性的電壓監測點最佳化配置
電力系統元件發生短路故障時，故障電阻客觀存在且具有隨機不確定特性。為提高電壓暫降監測點配置方案在不同故障電阻條件下的工程適用性，需將故障電阻這一關鍵參數引入到監測點最佳化配置模型中。首先基於網路參數和短路計算構建臨界故障電阻矩陣，在此基礎上以監測點數最少為目標，以各故障點短路時最小電壓暫降可觀率為約束，建立考慮故障電阻隨機不確定性的監測點最佳化配置模型，並用遺傳算法求解最優配置方案。套用該方法對IEEE30節點測試系統進行了仿真分析，結果表明該方法能有效監測非金屬性短路故障引起的電壓暫降，相比傳統方法更具工程實用價值。
臨界故障電阻矩陣
對於系統中的某一短路故障點，可根據式反解求出與電壓閾值Vth對應的各類故障臨界故障電阻。對於非對稱性短路故障，取三相臨界故障電阻中的最大值，作為該故障點的臨界故障電阻值。
定義臨界故障電阻矩陣公式中，t為故障類型；n為全網中設定的故障點數；b為全網節點數。R′cri中任意元素tcri，ij取值即為在故障點i處發生t類短路故障時，節點j對應的臨界故障電阻。
監測點最佳化配置模型
同樣採用式所示D為決策向量，與D對應的決策方案臨界故障電阻矩陣
RtD中任意元素rtD，ij 取值為
rtD，ij=rtcri，ijdj
定義電壓暫降可觀率為
電壓暫降可觀率=電壓暫降被監測到的次數÷短路故障引起電壓暫降總次數故障電阻具有隨機不確定特性，若用f(rti ) 表示故障點i處發生t類短路故障時，故障電阻rti的機率密度函式，A′cri，i和A′D，i 分別表示Rcri和RtD中第i行元素的最大值，r′min表示t類短路故障電阻的最小值。
交叉機率和變異機率通過方式自適應改變，對於所需監測點數較少的個體，交叉機率和變異機率相應減小，使該優秀個體更易被保護進入下一代。而對於所需監測點數較多的個體，交叉機率和變異機率相應增大，則該個體更易被淘汰。考慮故障電阻隨機不確定性的電壓暫降監測點最佳化配置模型實現流程。
開始→輸入系統參數→基於系統參數和短路計算構建臨界故障電阻矩陣→根據臨界故障電阻矩陣和故障電阻隨機分布特徵建立公示不等式約束→以監測點數量最少為目標，基於遺傳算法求解滿足不等式約束的監測點最優配置方案→結束。
