基于梯度下降原理的雷电流幅值累积概率分布曲线拟合方法OA
A Method for Fitting Cumulative Probability Distribution Curve of Lightning Current Magnitude Based on Gradient Descent Principle
雷电活动随时空变化的差异性大,雷电流幅值累积概率分布公式应根据需要从统计结果拟合得出.以IEEE推荐雷电流幅值累积概率分布公式为原型,设计了基于梯度下降原理的拟合方法,方法确定了合适的初始值,将迭代步长由常参数改进为与参数向量维度相适应的常向量以加速收敛过程,并编写Python程序实现.针对2005年—2015年全国雷电地闪电流幅值累积概率统计样本的计算表明,各年的统计数据经过19~29轮迭代即收敛至预设精度范围,与已有研究的非线性拟合方法相比,所研究方法计算更加简便,最终拟合结果几乎相同,证明本方法的有效性,对防雷工程实践具有现实指导意义.
Lightning activity exhibits significant spatiotemporal variability,which necessitates the derivation of cumulative probability distribution(CPD)formula of lightning current magnitude(LCM)through statistical fitting as needed.The CPD formula of LCM recommended by IEEE is taken as the prototype,and a new fitting method based on the principle of gradient descent is designed and implemented via a Python program.This method establishes appropriate initial values and improves the iteration step size from a constant parameter to a constant vector tailored to the dimensionality of the parameter vector so as to accelerate the convergence process.The calculation of the cumulative probability statistical sample of nationwide cloud-to-ground LCM from 2005 to 2015 suggests that the statistical data for each year converges to the preset accuracy tolerance after 19 to 29 rounds of iterations,and that,compared with the existing nonlinear fitting methods in previous research,the proposed approach offers greater computational simplicity while yielding nearly identical final fitting results,which demonstrates its effectiveness and provides practical guiding significance for lightning protection engineering practice.
雷梦飞;李健;姚尧;李籽剑;任华;陈辉荣
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信息技术与安全科学
雷电流梯度下降曲线拟合雷电防护雷电定位系统
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《湖北电力》 2025 (3)
163-170,8
国家电网有限公司科技项目资助(项目编号:5108-202218280A-2-349-XG).
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