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《基于極值理論的風(fēng)電機(jī)組極端載荷分析》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、萬(wàn)方數(shù)據(jù)華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文對(duì)風(fēng)電機(jī)組及其零部件的可靠性產(chǎn)生越來(lái)越大的影響，這些不確定因素都有可能導(dǎo)致過(guò)載的發(fā)生，如何有效的預(yù)測(cè)極端載荷以保證風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行具有重大意義。同時(shí)，風(fēng)電機(jī)組是由多個(gè)子系統(tǒng)共同組成的一個(gè)復(fù)雜非線性系統(tǒng)，各子系統(tǒng)之間相互耦合作用，獨(dú)立子系統(tǒng)的仿真不能直觀反應(yīng)整個(gè)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性。而且，在實(shí)際運(yùn)行中存在多種工作狀態(tài)以及各工作狀態(tài)之間的切換，需要根據(jù)外部條件(如風(fēng)況、電網(wǎng))分析風(fēng)電機(jī)組的載荷。用B1aded軟件實(shí)現(xiàn)全工況運(yùn)行模擬可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組的模擬運(yùn)行，在模擬運(yùn)行狀態(tài)下優(yōu)
2、化控制，計(jì)算載荷，從而達(dá)到設(shè)計(jì)與控制的最優(yōu)化，為學(xué)習(xí)和研究帶來(lái)方便，同時(shí)也可以節(jié)省成本。極值理論在其他領(lǐng)域已經(jīng)口趨成熟，具有很高的可信度，將其用于估計(jì)風(fēng)電機(jī)組極端載荷可以更好的進(jìn)行風(fēng)電機(jī)組的設(shè)計(jì)，使風(fēng)電機(jī)組同時(shí)具有較好的經(jīng)濟(jì)性和安全性；分析不同控制策略對(duì)極端載荷的影響可以在為風(fēng)電機(jī)組參數(shù)設(shè)計(jì)提供依據(jù)的同時(shí)更好的確定較優(yōu)的控制以保證風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行，防止由過(guò)載造成的整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的損壞，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的安全運(yùn)行具有重要意義。1．2國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀極值理論是次序統(tǒng)計(jì)學(xué)的一個(gè)分支，常用來(lái)分析概率罕見(jiàn)而一旦發(fā)生就
3、會(huì)危及財(cái)產(chǎn)安全和生命安全的情況，如百年一遇的地震、洪水等；在社會(huì)環(huán)境中也常常用到極值理論，例如風(fēng)險(xiǎn)管理和可靠性研究等。隨著社會(huì)的發(fā)展，人類為了更好的避免災(zāi)難性事件的發(fā)生，開(kāi)始研究與生活息息相關(guān)的異常事件。極值分析包括兩種建模方法：最大值模型和基于廣義Pareto分布(G∞eralizedParetoDis證bution)的POT(Peaksovern鵬shold)模型。最大值法是取每個(gè)區(qū)組的最大值進(jìn)行建模的方法，PoT法是針對(duì)超過(guò)某一閾值的數(shù)據(jù)進(jìn)行建模的方法【2，3J。1．2．1國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀在30年
4、代初期，國(guó)外有學(xué)者開(kāi)始研究極值理論，F(xiàn)isher和Tippett證明了一個(gè)重要定理，極值分布有三大類型，這為極值理論的發(fā)展打下了基礎(chǔ)。隨后在對(duì)極值理論的進(jìn)一步研究中，Gnedellko對(duì)三大定理進(jìn)行了嚴(yán)格的證明，并且說(shuō)明了三類極限分布存在的充要條件。在極值理論的應(yīng)用上做出最大貢獻(xiàn)的是瑞典物理學(xué)家W．weibull，他最先強(qiáng)調(diào)了極值概念在材料強(qiáng)度判斷中的重要性。E．J．Gumbel首先提出應(yīng)該將極值理論應(yīng)用于某些異常觀測(cè)值的統(tǒng)計(jì)分布，他的著作系統(tǒng)地歸納了一維極值理論，研究的重點(diǎn)是最大值、最小值的分布。
5、研究結(jié)果表明：極值分布(ExtremevalueDistrib而on)可以很好的描述最大值和最小值的分布，即可以用Frechet分布、Gllr】曲e1分布和ReverseWeibull分布對(duì)此類隨機(jī)變量進(jìn)行擬合研究。此后，JeIlI(illson在風(fēng)險(xiǎn)研究中應(yīng)用極值理論，研究了廣義極值分布(GEV，Generalized2萬(wàn)方數(shù)據(jù)華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文Ex№neValueDis仃ib礬on)模型，一維極值分布模型也更加完善。在20世紀(jì)80年代，Pickands對(duì)經(jīng)典極限定理進(jìn)行了論證，有助于以后的
6、學(xué)者們完善建模。文獻(xiàn)[10】主要研究獨(dú)立同分布隨機(jī)變量，也是第一個(gè)提出了多元極值分布。對(duì)于極值模型來(lái)說(shuō)，最重要的工作是極值分布參數(shù)的估計(jì)，而對(duì)于POT模型來(lái)說(shuō)，則又多了一個(gè)工作，即閾值的選取。Enlbrechts應(yīng)用模擬法，使用4i同形式下的極值指數(shù)，對(duì)比分析不同閾值所取得的模型形狀，選取合適的參數(shù)。D．J．Dupuis則從極值模型的參數(shù)穩(wěn)定性來(lái)確定閾值。VBrIazauska等人提出了一種新的穩(wěn)健估計(jì)用于廣義Pareto分布的極值，以及分布的檢驗(yàn)方法?01。由于在各個(gè)行業(yè)有關(guān)極大(小)值的研究越來(lái)
7、越引起人們的重視，近20年來(lái)一元極值問(wèn)題和多元極值問(wèn)題出現(xiàn)了一些新的統(tǒng)計(jì)研究方法，而且極值理論也在不斷的被各個(gè)領(lǐng)域所重視，包括：合金強(qiáng)度的預(yù)測(cè)、地震的熱力研究、氣象變化的評(píng)估、風(fēng)力發(fā)電等。在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域常常將經(jīng)典極值理論的分布函數(shù)及其變化形式用于POT模型。M觚uel等人提出了基于不確定性分析的概率統(tǒng)計(jì)方法和參數(shù)模型，指出長(zhǎng)期的載荷外推技術(shù)由風(fēng)速和湍流水平的聯(lián)合分布決定。Fit刪ater和Winterstein確定了基于上述外推法所使用的依賴于數(shù)據(jù)類型的統(tǒng)計(jì)的不確定性。Bi盯1)ooms應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)
8、的方法確定由極端陣風(fēng)造成的極端槳距響應(yīng)，提出了更準(zhǔn)確描述極端載荷的方法，以建立更可靠的風(fēng)電機(jī)組。Ronold和Larsen，以及Madsen等人做了后續(xù)研究，結(jié)果顯示，這些技術(shù)可以用于極限荷載外推法，發(fā)現(xiàn)極端值的統(tǒng)計(jì)更接近于GuI】nbel分布，而不是通常用于疲勞載荷的W甜湖1分布模型。LeRoy等人提出了一種在風(fēng)電機(jī)組正常運(yùn)行或者停機(jī)工況下從短期極端值得到長(zhǎng)期極端載荷分布的方澍11J41。文獻(xiàn)[15】以模擬數(shù)據(jù)為例，系統(tǒng)的討論了最大值法和POT法需要的模擬時(shí)間和模擬
