蒙特卡洛比较
分子动力学和蒙特卡罗模拟

分子动力学和蒙特卡罗模拟分子动力学和蒙特卡罗模拟是两种常用的计算物理方法,用于研究原子和分子在宏观条件下的行为。
这两种方法有着各自的特点和适用范围,下面我们将分别对分子动力学和蒙特卡罗模拟进行介绍和比较。
分子动力学是一种模拟系统中原子和分子运动的方法。
通过求解牛顿运动方程,可以得到系统中每个原子或分子的位置和速度随时间的演变。
通过这种方法,我们可以研究系统的动力学性质,如扩散、振动等。
分子动力学模拟通常适用于固体和液体系统,以及温度比较高的气体系统。
在模拟过程中,需要考虑原子之间的相互作用力,通常采用势能函数来描述这种相互作用。
分子动力学模拟的精度较高,能够提供丰富的信息,但计算成本也较高。
蒙特卡罗模拟是一种通过统计抽样的方法来模拟系统行为的方法。
在蒙特卡罗模拟中,系统状态的演化是通过随机抽样进行的,而不是通过求解微分方程来得到。
蒙特卡罗模拟中的每一步都是根据一定的概率规则进行的,因此可以得到系统的平衡态性质。
蒙特卡罗模拟通常适用于温度较低的系统,例如凝聚态物质的相变过程。
蒙特卡罗模拟的优点在于计算成本低,适用于大规模系统的研究,但是通常无法提供系统的动力学信息。
总的来说,分子动力学和蒙特卡罗模拟是两种互补的计算物理方法,各有优点和局限性。
在具体研究问题时,可以根据系统的性质和研究的目的选择合适的方法进行模拟。
同时,两种方法在实际研究中也可以相互结合,以得到更全面的信息和更深入的理解。
希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解分子动力学和蒙特卡罗模拟这两种重要的计算方法。
十大经典数学模型

1、蒙特卡罗算法(该算法又称随机性模拟算法,是通过计算机仿真来解决问题的算法,同时可以通过模拟来检验自己模型的正确性,是比赛时必用的方法)2、数据拟合、参数估计、插值等数据处理算法(比赛中通常会遇到大量的数据需要处理,而处理数据的关键就在于这些算法,通常使用Matlab作为工具)3、线性规划、整数规划、多元规划、二次规划等规划类问题(建模竞赛大多数问题属于最优化问题,很多时候这些问题可以用数学规划算法来描述,通常使用Lindo、Lingo软件实现)4、图论算法(这类算法可以分为很多种,包括最短路、网络流、二分图等算法,涉及到图论的问题可以用这些方法解决,需要认真准备)5、动态规划、回溯搜索、分支定界等计算机算法(这些算法是算法设计中比较常用的方法,很多场合可以用到竞赛中)6、最优化理论的三大非经典算法:模拟退火法、神经网络、遗传算法(这些问题是用来解决一些较困难的最优化问题的算法,对于有些问题非常有帮助,但是算法的实现比较困难,需慎重使用)元胞自动机7、网格算法和穷举法(网格算法和穷举法都是暴力搜索最优点的算法,在很多竞赛题中有应用,当重点讨论模型本身而轻视算法的时候,可以使用这种暴力方案,最好使用一些高级语言作为编程工具)8、一些连续离散化方法(很多问题都是实际来的,数据可以是连续的,而计算机只认的是离散的数据,因此将其离散化后进行差分代替微分、求和代替积分等思想是非常重要的)9、数值分析算法(如果在比赛中采用高级语言进行编程的话,那一些数值分析中常用的算法比如方程组求解、矩阵运算、函数积分等算法就需要额外编写库函数进行调用)10、图象处理算法(赛题中有一类问题与图形有关,即使与图形无关,论文中也应该要不乏图片的,这些图形如何展示以及如何处理就是需要解决的问题,通常使用Matlab进行处理)以上为各类算法的大致介绍,下面的内容是详细讲解,原文措辞详略得当,虽然不是面面俱到,但是已经阐述了主要内容,简略之处还望大家多多讨论。
蒙特卡洛方法和拟蒙特卡洛方法在期权定价中应用的比较研究

σ2 ) T lg ( S0 / K ) + ( r + 1 / 2 σ T σ T
[5 ]
; ;
σ2 ) T lg ( S0 / K ) + ( r - 1 / 2 。
2 期权定价
期权按照买者的权利划分 , 期权可分为看涨期 权和看跌期权 。凡是赋予期权买者购买标的资产 权利的合约 , 就是看涨期权 ; 而赋予期权买者出售 标的资产权利的合约就是看跌期权 。显然看涨期 权的购买者预期标的资产价格上涨 , 而看跌期权的 购买者预期标的资产价格下跌 。期权按照买者执 行期权的时限划分 , 期权可分为欧式期权和美式期 权 . 欧式期权的买者只能在期权到期日才能执行期 权 。而美式期权允许买者在期权到期前的任何时 间执行期权 。尽管欧式期权更易于定价 , 但实际交 易的期权大多都是美式期权
63180图1欧式看涨期权模拟结果误差比较从表1和图1中所示的实验结果可以清晰的看出传统的伪随机数模拟的方法产生的结果误差远远大于低差异序列模拟的结果虽然增加模拟次数可以提高精确度但同时计算时间也相应的延长从精确度上来看拟随机序列的表现要远远优于伪随机序列的表现用超均匀序列来修正蒙特卡洛模拟改进效果是明显的
1926
科 学 技 术 与 工 程
32 32
9卷
的值有 m = 2 或者 M ersenne 素数 m = 2 - 1。为满
1 基本概念与随机数的生成原理
蒙特卡洛方法 (Monte Carlo method 又称 MC ) , 也称统计模拟方法 , 是 20 世纪 40 年代中期由于科 学技术的发展和电子计算机的发明 , 而被提出的一 种以概率统计理论为指导的一类非常重要的数值 计算方法 。它把问题看成一个黑箱 , 输入伪随机数 流 ,通过分析输出 ,得到感兴趣的估计值 。 随着拟随机序列的出现 , 蒙特卡洛方法也已经 发展到拟蒙特卡洛方法 ( Quasi2 Monte Carlo m ethod 又称 QMC ) 。两者虽然方法相似但理论基础不同 。 拟蒙特卡洛方法对估计效果的改进取决于拟随机 序列在抽样样本空间中分布的均匀性 。序列分布 得越均匀 ,其改进效果越明显 。通常用偏差率来表 示这种均匀性 , 均匀程度越高 , 其偏差率越低 。因 此拟随机序列有时也称为低偏差率序列 , 拟随机序 列的模拟也可称为低偏差率序列的模拟 。 蒙特卡洛方法成功与否 , 很大程度上取决于随 机数序列的选取 。产生随机数序列有多种不同的 方法 。这些方法被称为随机数发生器 。随机数最 重要的特性是它产生的后面的那个数与前面的那 个数毫无关系 。现实生活中不可能产生绝对随机 的随机数 , 计算机也只能生成相对的随机数 , 即伪 随机数 。
蒙特卡洛比较

A Comparison of Load Models for Composite Reliability Evaluation byNonsequential Monte Carlo Simulation随着经济水平的提高,用户对电能质量的要求也随之提高。
同时电力公司致力于为用户提供经济、可靠、优质的电能。
然而,由于系统元件、设备的随机故障,电力供应往往不会一直充足。
同时,系统的大部分随机故障是不可预料和控制的。
为了减少因故障而引起的电力供应中断的概率,最简便的方法是在系统规划阶段增加设备等的投资。
然而过分增加投资势必为引起电力成本的骤增,直接反映在电力成本价格的结构上。
因此,不能靠简单的增加投资来提高可靠性,有必要寻找到令人满意的成本投资和可靠性之间的平衡点。
电力系统规划运行分析可用于确保充足的电力供应,减少因负荷波动和系统本身固有的不确定性而引起的缺电风险。
系统风险评估主要从负荷供应的连续性和质量角度反映系统可靠性的状况,即检查系统是否能够按照规定的运行条件对用户供电。
可靠性评估的方法主要包括确定性方法和概率性方法。
在确定性分析方法中,负荷根据负荷水平通常可分为三类:重负荷、中等负荷和轻负荷。
一般认为负荷在整个分析周期内保持不变。
尽管这种分类方法在确定系统薄弱环节用以提高系统可靠性时是有效的,但是不能体现负荷变化的影响,这将直接影响可靠性计算指标的价值。
负荷变化影响着切负荷的大小和断电频率及持续时间。
在整个分析过程中,引入负荷变化的影响对计算可靠性指标是极其重要的。
在复杂系统可靠性评估时采用的负荷模型精确与否将直接影响计算得到的可靠性指标是否更加真实。
这也是电力公司对可靠性评估工具中感兴趣的一点。
复杂电力系统的可靠性评估有两种方法:状态空间法和时间表示法。
研究电力系统可靠性问题时,一般是基于在整个分析周期内系统的总负荷峰值保持恒定的假设进行的。
然而现实情况是,系统的负荷在无时无刻不断的变化,为了得到更加真实的可靠性指标,需要更加精确的表述负荷量。
基于VaR预测的历史模拟法与蒙特卡洛模拟法的比较

3、操作简单,易于实现。
3、操作简单,易于实现。
1、考虑更多的互联网金融产品,以更全面地反映市场风险。 2、采用其他风险度量方法,如压力测试、极值理论等,以便更准确地评估极 端风险。
3、操作简单,易于实现。
3、结合机器学习方法,提高VaR模型的预测精度和鲁棒性。
参考内容三
一、引言
一、引言
二、蒙特卡罗模拟法
具体步骤如下: 1、选择一个适合的市场模型(例如随机游走模型),并设定参数。 2、使用随机数生成器模拟市场变动,根据所选的市场模型生成“未来”的价 格走势。
二、蒙特卡罗模拟法
3、基于这些模拟的价格走势,计算投资组合的损失分布,然后根据所选的置 信水平计算VaR。
参考内容二
内容摘要
参考内容
内容摘要
在金融风险管理中,风险测量是至关重要的一环,其中值在险(Value at Risk,简称VaR)模型是一种广泛使用的风险测量方法。它量化了在正常市场环 境下,某一特定投资组合在特定期限内可能遭受的最大损失。准确地测量VaR对 于金融机构来说,不仅有助于日常的风险管理,还能在关键决策中提供重要依据。
3、计算 VaR:通过对历史数据进行排序,计算给定置信水平下的 VaR值。
1、定义资产价格过程:根据资产价格变化的随机过程定义模型; 2、生成随机情景:通过随机数生成器生成未来市场情景;
3、计算 VaR:通过对历史数据进行排序,计算给定置信水平下的 VaR值。
3、计算资产价格:根据定义的资产价格过程计算每个情景下的资产价格; 4、计算 VaR:通过模拟大量情景,计算给定置信水平下的 VaR值。
一、引言
因此,本次演示旨在研究基于DeltaNormal方法和历史模拟法的VAR算法,并 以股指期货高频数据为例进行分析。通过结合这两种方法,我们希望能够得到更 准确、更全面的VAR估计。
四种蒙特卡罗程序的比较计算

第42卷第12期原子能科学技术Vol.42,No.12 2008年12月Atomic Energy Science and Technology Dec.2008四种蒙特卡罗程序的比较计算邱 睿,李君利,武 祯,曾 志(清华大学工程物理系,粒子技术与辐射成像教育部重点实验室,高能辐射成像国防重点学科实验室,北京 100084)摘要:为研究4种不同蒙特卡罗程序FL U KA、GEAN T4、EGS(包括EGS4和EGS5版本)的一致性及其差异,利用Crannell实验模型作为算例进行比较计算,并与实验结果进行比较。
分别用4种程序模拟了能量为1G eV的电子束射入圆柱状铝靶中的粒子输运过程,得到了不同半径范围内的能量沉积百分比深度曲线。
比较表明,4种程序得到的曲线基本一致,也与实验数据相符,其中,GEAN T4的结果差异略大;4种程序花费的计算时间有较大差异,经分析,很可能是源于它们对电子输运过程的具体处理方法的不同。
关键词:蒙特卡罗程序;Crannell实验;FL U KA;GEAN T4;EGS中图分类号:TL99 文献标志码:A 文章编号:100026931(2008)1221149204Comparison C alculation of Four Monte2C arlo CodesQ IU Rui,L I J un2li,WU Zhen,ZEN G Zhi(De partment of Physics Engineering,Tsinghua Universit y,Key L aboratory of Particle&Radiation I maging,Minist ry of Education,Key L aboratory of Hi gh Energ y Radiation I maging Fundamental Science f or N ational Def ense,B ei j ing100084,China)Abstract: In order to investigate t he agreement and difference of four different Monte2 Carlo codes FL U KA,GEAN T4and EGS(EGS4and EGS5version),Crannell shower experiment model was used as a benchmark and t he result s from four codes were com2 pared wit h experiment result s.The particle t ransportatio n process when a1GeV elec2 t ron beam hit an aluminum column target was simulated respectively wit h four codes.The energy depo sition dept h curves in different radial ranges were obtained.The com2 parison shows t hat t he curves obtained wit h four codes agree wit h each ot her and con2 form t he experiment result s,and t he result of GEAN T4has a slightly bigger difference.However,t he difference of t he calculation time is big.It may be due to t he different met hods in t he electron t ransport simulation.K ey w ords:Monte2Carlo code;Crannell experiment;FL U KA;GEAN T4;EGS收稿日期:2007208222;修回日期:2007211230基金项目:国家自然科学基金资助项目(10775084);高能质子加速器辐射防护关键问题研究资助项目作者简介:邱 睿(1981—),女,湖北枣阳人,博士后,辐射防护专业 蒙特卡罗方法在研究粒子输运问题的领域得到了非常广泛的应用[1]。
数学建模蒙特卡罗方法

• 求积分
b
f(x)dx 〔2.1〕 a
蒙特卡罗方法步骤如下:
• 1、在区间【a,b】上利用计算机均匀产生n个随 机数x1,x2·····xn,这个可以在MATLAB软件中 用unifrnd命令实现。
• 2、计算每一个随机数相应的被积函数值f〔x1〕,
z=16*data(:,3);
II=find(x>=y.^2&x<=y+2&z<=x.*(y.^2));
M=length(II);
V=192*M/10000
例5.15 用蒙特卡罗方法计算 (x2y2z2)dxdydz
其中,积分区域是由 z x2 y和2 z = 1 所围成。
被积函数在求积区域上的最大 值为2。所以有四维超立方体
蒙特卡洛计算方法具有随机性、不确定性.
N=10000; 递推公式和初始值确定后,整个随机数序列便被唯一确定。
V=8*M/10000
实验参考程序 蒙特卡罗方法计算体积
for k=1:L y=-1+3*data(:,2);
实验参考程序 蒙特卡罗方法计算体积
P=rand(N,3); 第二条语句实现了在积分区间上均匀产生N个随机数.
什么叫蒙特卡罗方法?
• 蒙特卡罗方法又称统计模拟法、随机抽样 技术,是一种随机模拟方法,以概率和统 计理论方法为根底的一种计算方法,是使 用随机数〔或伪随机数〕来解决很多计算 问题的方法。将所求解的问题同一定的概 率模型相联系,用电子计算机实现统计模 拟或抽样,以获得问题的近似解。为象征 性地说明这一方法的概率统计特征,故借 用赌城蒙特卡罗命名。
大小有关
• 所以在使用蒙特卡罗方法时,要 “扬长避短〞,只对问题中难以用解 析〔或数值〕方法处理的局部,使用
蒙特卡罗方法 分子动力学方法 有限元方法

蒙特卡罗方法、分子动力学方法和有限元方法是当前科学研究和工程技术领域中常用的数值计算方法,它们在材料科学、物理化学、工程力学等领域均有着重要的应用。
本文将从这三种方法的基本原理、应用领域和优缺点等方面进行介绍和比较。
一、蒙特卡罗方法蒙特卡罗方法是一种随机模拟的计算方法,主要用于求解概率统计问题和复杂的数学积分。
其基本原理是通过大量的随机样本来近似计算得出结果,具有较高的精度和可靠性。
蒙特卡罗方法的应用领域非常广泛,包括金融工程、通信网络、生物医学、物理模拟等方面,在材料科学领域中也有着重要的应用。
可以利用蒙特卡罗方法模拟材料的热力学性质,计算材料的热容、热传导系数等物理量。
蒙特卡罗方法的优点是能够处理复杂的非线性问题,但由于需要大量的随机样本,计算量较大,耗时较长,且结果受随机性影响较大。
二、分子动力学方法分子动力学方法是一种模拟分子运动的数值计算方法,通过求解牛顿运动方程来模拟分子在空间中的运动轨迹。
分子动力学方法在纳米材料、生物化学、材料加工等领域有着广泛的应用。
可以利用分子动力学方法模拟材料的力学性能、热学性质、表面反应等。
分子动力学方法的优点是能够考虑到分子间相互作用力的影响,较为真实地反映了材料的微观结构和宏观性能,但由于需要求解大量分子的运动轨迹,计算量也较大,且对计算机的性能要求较高。
三、有限元方法有限元方法是一种常用的工程数值计算方法,主要用于求解复杂结构的力学问题和传热问题。
其基本思想是将求解区域划分为有限个小单元,通过建立单元之间的联系,得出整个求解区域的数值解。
有限元方法在工程结构分析、材料成型、热处理过程中有着广泛的应用。
可以利用有限元方法模拟材料的应力分布、变形状态、热应力分析等。
有限元方法的优点是能够较为准确地描述复杂结构的力学和热学行为,计算精度较高,但需要进行网格划分和建立单元之间的关系,工作量较大,且求解非线性和大变形问题时较为困难。
蒙特卡罗方法、分子动力学方法和有限元方法分别在概率统计、分子模拟和结构力学领域有着重要的应用价值,对于不同的研究和工程问题可以选择合适的数值计算方法。
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A Comparison of Load Models for Composite Reliability Evaluation by
Nonsequential Monte Carlo Simulation
随着经济水平的提高,用户对电能质量的要求也随之提高。
同时电力公司
致力于为用户提供经济、可靠、优质的电能。
然而,由于系统元件、设备的随
机故障,电力供应往往不会一直充足。
同时,系统的大部分随机故障是不可预
料和控制的。
为了减少因故障而引起的电力供应中断的概率,最简便的方法是
在系统规划阶段增加设备等的投资。
然而过分增加投资势必为引起电力成本的
骤增,直接反映在电力成本价格的结构上。
因此,不能靠简单的增加投资来提
高可靠性,有必要寻找到令人满意的成本投资和可靠性之间的平衡点。
电力系统规划运行分析可用于确保充足的电力供应,减少因负荷波动和系
统本身固有的不确定性而引起的缺电风险。
系统风险评估主要从负荷供应的连
续性和质量角度反映系统可靠性的状况,即检查系统是否能够按照规定的运行
条件对用户供电。
可靠性评估的方法主要包括确定性方法和概率性方法。
在确定性分析方法中,负荷根据负荷水平通常可分为三类:重负荷、中等负荷和轻负荷。
一般认
为负荷在整个分析周期内保持不变。
尽管这种分类方法在确定系统薄弱环节用
以提高系统可靠性时是有效的,但是不能体现负荷变化的影响,这将直接影响
可靠性计算指标的价值。
负荷变化影响着切负荷的大小和断电频率及持续时间。
在整个分析过程中,引入负荷变化的影响对计算可靠性指标是极其重要的。
在
复杂系统可靠性评估时采用的负荷模型精确与否将直接影响计算得到的可靠性
指标是否更加真实。
这也是电力公司对可靠性评估工具中感兴趣的一点。
复杂电力系统的可靠性评估有两种方法:状态空间法和时间表示法。
研究电力系统可靠性问题时,一般是基于在整个分析周期内系统的总负荷
峰值保持恒定的假设进行的。
然而现实情况是,系统的负荷在无时无刻不断的
变化,为了得到更加真实的可靠性指标,需要更加精确的表述负荷量。
在复杂系统可靠性评估分析阶段,可用时间序列模型或马尔科夫模型对负
荷模型进行考虑。
在时序蒙特卡罗法中,可采用时间序列模型进行分析;在非
时序蒙特卡罗法中,可采用马尔科夫模型进行分析。
1.M0模型
通常情况下,在利用非时序蒙特卡洛法进行可靠性评估时,系统负荷通常
用聚合的马尔科夫模型,利用聚合技术降低时序负荷曲线表示的负荷种类。
巴
西开发的大型电力系统可靠性评估系统NH2程序中采用的就是这种模型。
每年的时序负荷曲线是由8760个小时的总负荷值组成。
利用聚合技术,将
负荷曲线转换为一系列不同的负荷水平,从而获得多种状态的负荷模型。
聚合
到负荷曲线的负荷水平的数量直接影响到计算结果的精确。
聚合状态的数量取
决于负荷曲线的特性和系统本身。
A COMPARISON OF MONTE CARLO SIMULATION FOR COMPOSITE
POWER SYSTEM RELIABILITY TECHNIQUES ASSESSMENT 电力系统的工程师和管理人员对发输电组合系统的可靠性评估拥有相当大
的兴趣。
组合系统的可靠性评估有两种基本方法:枚举解析法和蒙特卡洛模拟法。
蒙特卡罗法一般更灵活,当需要考虑复杂的操作条件和系统(如多降额状态,负荷年表,备用容量运行规则,母线负荷的不确定性,天气因素)等时,
其优越性更加明显。
电力系统可靠性评估中,使用的蒙特卡罗法有两种基本方法,即时序蒙特
卡罗法和非时序蒙特卡洛法。
在非时序蒙特卡洛法中,对所有组件的状态进行
采样,得到一组与时间无关的系统状态。
在时序蒙特卡罗法中,在一个系统运
行周期内对所有组件进行上下不断循环采样,直到执行周期结束为止。
时序蒙
特卡罗法允许配电网可靠性指标以时间序列的形式进行计算。
这种方法相对非
时序蒙特卡罗法而言,所花计算时间更长,编程更复杂。
在发输电组合系统中使用的模型已出现了一些。
时序模拟法是最基本实用
的技术,可提供一些广泛的指标。
它可用于提供预测值,也可作为与其他相近
技术进行比较的基准。
状态采样技术
在状态采样法中(非时序),对所有组件的状态进行采样,得到非时序的
系统状态。
基本抽样方法假设每个组件的状态可通过一个[0,1]均匀分布进行
分类。
在二状态组件中,组件的强迫停运率可表示停电概率(故障率)。
以下开始进行说明,系统状态由矢量S=S1,S2,…,S n表示,S i表示第
i个组件的状态。
集合S包括了系统所有组件的状态(发电机、线路、变压器等)。
用FOR i表示组件的强迫停运率,第i个组件的状态S i利用线性同余法产生的[0,
1]均匀分布的伪随机数x决定。
S i=0(正常状态)x≥FOR i S i=1(故障状态)0≤x<FOR i
它可以计算每个系统状态S相应的发生概率。
利用状态采样技术评估发输电组合系统的充足性(可靠性)步骤可简要概括如下:
1.利用状态抽样技术进行系统状态抽样。
2.如果系统状态正常,不削弱负荷。
如果系统状态处于故障状态,则负荷削弱。
输电线路的功率用直流潮流计算计算得到。
3.对最小化模型进行线性规划,重新分配发电机,防止线路过载和避免负荷削减,如果削弱负荷不可避免,则使总负荷削弱最小。
4.累加充足性指数,重复步骤1-3,直到电力不足期望(EDNS)小于容许
误差。
状态抽样法相对比较简单,产生[0,1]的均匀分布随机数是关键。
它不需
要采样一个连续的分布函数。
状态抽样方法,无需额外使用枚举法估计负荷削
减频率作为负荷削减状态的总和。
这里只有一个频率指数的上限,状态转换采
样技术可提供实际频率指数的估计。
状态转换采样技术
状态转换采样技术,重点研究的是整个系统的状态转换,而不是组件状态
或组件状态的持续时间。
该方法不需要采样所有组件的状态持续时间分布函数,同时用时序方法按时间顺序存储。
因此,计算速度比时序方法快,但比状态抽
样法慢。
在该方法中的一个重要限制条件是,假设所有状态根据时间分布。
混
合系统的充足性评估步骤如下:
1. 仿真过程从正常的系统状态开始,即所有的发电机组和输电线路处在正常状态。
2.如果当前的系统状态处于一个故障状态,则至少有一部分是在停电状态,负荷削减的最小化模型可用来评估这个系统状态是否充足。
否则,下一步可不
使用最小化模型。
3. 用状态转移抽样程序产生一个均匀分布的随机数,用于确定下一个系统状态。
4.重复步骤2,直到满足收敛判据。
时序蒙特卡洛法
顺序或状态持续时间抽样方法是基于元件状态持续时间的概率分布进行抽样。
序贯Monte Carlo方法可以用来模拟各种意外情况和系统中固有的运行特点。
它被认为可以是轻松用来计算实际频率指数和状态持续时间分布函数。
使
用序贯蒙特卡罗法评估混合系统可靠性的主要步骤如下:
1.所有元件(发电机,输电线路)每年的故障时间和修复时间序列是由采
样适当的概率分布产生。
在这一过程中,状态持续时间被假定为按指数分布。
以随机变量T为下标的指数分布的概率密度函数为:
f T t=λe−λt
λ是分布函数的平均值。
使用逆变换法求得随机变量T为:
T=−ln(1−U)/λ
U是(0,1)区间内均匀分布的随机数。
仿真期间,系统所有元件的可用率
均已知。
2.按时间顺序逐时排列负荷模型,假如负荷母线可用,则每条母线上的负
荷加上每次的仿真时间。
3.系统的仿真操作使用线性规划最小化模型进行评估,同时累加充足指数。
4.步骤2-3计算的是年度时序系统状态。
年度充足性指标用F(X j)累加得到。
X j是第j年的时序系统状态;F(X j)是第j年的可靠性指标函数。
例如为了评估LOLP,F(X j)是第j年所有故障状态持续时间的总和除以8736。
5.如果所选择的指标的差值大于收敛水平,重复步骤1-4直到实现收敛。
此方法与其余两种方法相比,需要的计算时间和存储容量更大。
因为它在
一个长的时间跨度内必须为每个元件产生一个随机变量,并将所有元件时序状
态信息进行存储。
负载母线上的负荷随时间变化的序贯仿真应用
早先的研究已有使用IEEE可靠性测试系统(IEEE-RTS)逐时负荷模型对整个系统进行评估。
所提供的负载模型的信息,可用于计算系统的逐时负荷一年按单位,表示在一个时间的时尚,每日,每周和季节模式可以开发。