最小二乘法分段直线拟合

在对实验数据进行处理的过程中,最小二乘法是应用范围最广泛的数据分析方法之一.作者在最小二乘法的基础上,提出分段直线拟合算法来代替多项式曲线拟合,从而达到简化数学模型的建立和减少计算量的目的.     

水轮机特性的超曲面正交多项式最小二乘拟合

提出采用最小二乘拟合的方法进行水轮机特性数据处理。在数学上严格推导了三维空间乃至n维空间里的正交多项式最小二乘拟合算法。最后给出了用曲面拟合法对双调节水轮机特性进行数据处理的方法。     

基于稳健回归的油浸式变压器表面温度预测

最小二乘法因为其简便、稳定的计算,在线性回归中应用非常广泛。但是误差项不服从正态分布,使用最小二乘法求解的回归模型可能会与真实数据存在严重偏差。针对经典最小二乘法的不足和局限性,本文提出一种基于稳健回归的方法来预测油浸式变压器表面温度。该方法采用迭代加权最小二乘法求解模型中的回归参数,选用Huber函数作为权函数,通过反复迭代,改变权重,最后得到一个行之有效的温度预测模型。该模型能够有效的剔除样本中的粗差,准确预测变压器正常运行时的表面温度。最后通过比较实测数据与预测数据,使用稳健回归方法得出的预测数据相比于最小二乘法的预测数据要更加接近于实测数据,验证了稳健回归方法用于油浸式变压器表面温度预测的有效性。     

膛压测试仪模拟环境因子校准的数据拟合方法研究

针对膛压测试仪环境因子校准中的数据处理采用最小二乘法进行线性拟合，忽略异常值影响的问题，作者采用最小距离平方和法和加权最小二乘法两种方法分别对校准数据进行拟合，从F显著性检验和样本可决系数两个方面对仿真结果分析，并与最小二乘法相对比，找到更适合在高温高压高冲击的恶劣环境下采集的数据进行拟合的可方便使用的方法来代替最小二乘法，从而获得置信度高、可为武器身管设计提供数据依据的灵敏度系数。仿真结果表明，最小距离平方和法拟合效果最优，但其精度与最小二乘法相差很小，综合考虑最小二乘法因其使用简便更适合对膛压的校准数据进行线性拟合。     

基于最小二乘法的正交多项式级数在谐波估计中的应用

利用基于最小二乘法的正交多项式级数来逼近谐波的概率密度函数并估计其95%不超过概率值。根据电力谐波测量样本统计样本的阶矩(原点矩);对于多变量或多矢量求和,首先建立求和模型,在统计出分量阶矩的基础上通过递归方法计算和的阶矩。基于最小二乘法的思想,确定逼近的正交多项式级数展开中的待定系数。这种方法不要求谐波的幅值和相位具有某种特定分布,适用范围广。最后用实例证明了该方法的有效性。     

改进偏最小二乘回归在电力负荷预测中的应用

多元回归分析是中长期电力负荷预测中的一个重要方法,其中偏最小二乘法因为可以有效解决样本数据偏少以及自变量多重线性的问题而得到采用。探讨了通过Bootstrap方法给偏最小二乘法筛选自变量后进行负荷分析预测的可行性,将计算结果与一般偏最小二乘法及经变量筛选的逐步回归法进行比较。算例表明,应用Bootstrap方法进行参数检验的偏最小二乘方法在变量关系的描述上更简明准确,同时提高了预测精度,具有一定的实用性。     

基于最小二乘法的正交多项式级数在谐波估计中的应用

利用基于最小二乘法的正交多项式级数来逼近谐波的概率密度函数并估计其95%不超过概率值.根据电力谐波测量样本统计样本的阶矩(原点矩);对于多变量或多矢量求和,首先建立求和模型,在统计出分量阶矩的基础上通过递归方法计算和的阶矩.基于最小二乘法的思想,确定逼近的正交多项式级数展开中的待定系数.这种方法不要求谐波的幅值和相位具有某种特定分布,适用范围广.最后用实例证明了该方法的有效性.     

改进加窗频谱峰值拟合算法及谐波分析应用

加窗FFT是目前应用最为广泛的谐波分析方法。但非同步采样时,离散频谱校正中存在计算准确度与实时性的矛盾。论文结合三角自卷积窗的频谱特性,建立了基于最小二乘法的三角自卷积窗加权电力谐波分析算法。首先利用三角自卷积窗对信号进行加权,以抑制频谱泄漏;其次,采用最小二乘法进行离散频谱校正,构造可以根据精度要求进行调节的频谱校正拟合多项式;最后,根据最小二乘拟合多项式,建立简单、易行的谐波幅值、初相角和频率计算式。非同步采样和非整数周期截断条件下,对白噪声、基波频率波动等情况的谐波参数分析仿真实验验证了算法的有效性和准确性。     

基于改进最小二乘法的电力系统状态估计

作为能量管理系统（EMS）的一个组成部分，电力系统状态估计的研究具有重要意义。最小二乘法状态估计应用相当广泛，当传统最小二乘法在协方差矩阵变小时，估计参数会发生爆炸现象。提出了一种基于最小二乘法的递推阻尼最小二乘法状态估计算法。递推阻尼最小二乘法迭代的初值是上一时刻估计结果，电力系统在大部分情况下运行相对稳定，因此初值的选取可靠性高，保证了算法的鲁棒性和收敛速度。仿真结果显示此算法能够得到满意的结果。     

基于多项式正态变换的年径流频率计算研究

水文设计值精度直接影响到工程规模的确定。应用多项式正态变换（PNT）法推求给定频率的设计值（分位数）,提高水文频率计算精度。采用蒙特卡洛法进行模拟试验,对比分析三阶多项式系数的矩（PM）法、L-阶线性矩（LM）法、最小二乘（LS）法和Fisher-Cornish（FC）不对称展开法的参数求解方法,并选用黄河流域五个测站天然年径流资料,开展三阶多项式正态变换法的年径流频率计算研究。结果表明：4种方法求解所得的多项式系数均能推求给定频率下的年径流设计值,且设计值序列整体与实测序列拟合效果良好,对数据的正态性转换和拟合效果排序结果为最小二乘法、L-阶线性矩法、Fisher-Cornish不对称展开法、矩法。     

基于改进位能脊的电力系统暂态稳定快速识别算法

广域测量系统（wide-area measurement system,WAMS）为电力系统实时监测和控制奠定了物质基础,采用广域动态信息协调决策会大大提高控制措施的准确性和有效性。根据位能脊的定义,推导了基于单机广义暂态能量的改进位能脊公式,并提出一种判断系统稳定性的方法。该方法计算简单,需要的数据少,可以满足在线应...     

基于高性能ARM的不同GPS定位算法的性能分析与对比

近年来,GPS技术和嵌入式技术在导航、定位、测量等领域都有良好的应用.为了对比分析3种常用的定位算法(最小二乘法、加权最小二乘法、卡尔曼滤波)的性能优缺点,针对不同的接收机以及考虑到性能、成本、运算效率、稳定性等多方面问题,设计了一套基于高性能ARM(STM32F429IGT6)的GPS定位仿真系统,实验分别采用两种不同性能的GPS接收机(NEO-M8T和LEA-6T),实验运行结果表明,3种定位算法均能使GPS定位精度提高,但基于不同性能的接收机,其优化性能的程度是不一样的.该研究为工程实现中定位算法的选择提供有效的参考价值,同时基于高性能ARM的GPS定位系统为今后做差分定位,载波相位测姿以及组合导航等前沿技术研究提供良好的硬件和软件基础,在卫星导航定位领域中具有重要意义.     

基于概率条件的特定模式降阶研究

为了进一步提高多运行方式下大系统稳定计算的效率.在概率条件下对大系统特定模式进行降阶计算,并对降阶后模型进行了应用研究.在单方式大系统特定模式降阶计算工作的基础上,将概率方法引入到特定模式降阶研究中,依据特征值灵敏度对系统状态矩阵进行重新排序,仅保留与特定模式强相关的发电机组,使状态矩阵维数得以降低,得到降阶后模型.由于降阶后状态矩阵一般为复数形式,把矩阵虚部作为实部的修正量,以实部的特定特征值作为初值,采用改进Ravleigh商逆迭代法对降阶后矩阵进行迭代计算.在一16机系统上进行试算分析,结果显示概率情况下的降阶模型基本反映了多种运行方式下对应特征值的变化趋势,表明了该方法的可行性.     

基于UML活动图的安全稳定控制装置策略代码自动实现方法

为提高和保障电网安全稳定控制系统控制策略(简称稳控策略)的实现效率和可靠性,研制了一种基于UML活动图的稳控策略的自动编程实现方法和基础平台.首先,抽象稳控策略的最小元素和动态行为元素,提出稳控策略动态行为描述方法,建立基于UML活动图的稳控策略模型和抽象语法树.然后,规范稳控策略模型的存储标准及格式,制定模型到代码的...     

一种改善矩阵变换器系统动态性能和稳定性的控制方法

提出了一种简单实用的改善矩阵变换器系统动态特性和稳定性的虚拟电阻方法.矩阵变换器系统存在潜在不稳定的根本原因是输入滤波器对不同次数的谐波的传输系数不同.论文提出采用虚拟电阻算法代替实际电阻来衰减系统中LC输入滤波器的振荡,不增加任何的损耗,提高了系统的效率,改善了系统的动态性能和稳定性.仿真结果证明了所提出方法的正确性和可行性.     

一种在线电力系统静态稳定增强控制算法

提出了一种在线应用的电力系统静态稳定增强控制算法。这一算法基于连续线性规划技术，将增强控制问题分解为稳定临界点及其控制灵敏度的计算问题和基于灵敏度的优化控制问题。在前一个子问题中，运用基于连续潮流的间接方法分别计算得到每个故障的稳定临界点。在后一个子问题中，采用了参与控制集和部分变量的可控区间限制等策略来提高线性规划问题的计算有效性。一个3000节点的实际系统的应用表明，文中所提算法是有效实用的。     

基于权值评估的Lyapunov时滞稳定判据改进方法

在含有时滞环节的电力系统稳定性分析中,基于Lyapunov稳定理论和线性矩阵不等式(LMI)技术的时滞稳定判据被广泛采用。然而,这类判据往往存在计算量大、计算效率低的问题,尤其在高维系统中计算效率迅速降低,亟需寻求科学手段来提高判据计算效率。对此,文中借助数值计算方法,分析了Lyapunov函数各构成项随时间的变化规律及各项占函数的权值,进而提出一种通过权值计算来甄别Lyapunov函数冗余项的有效方法。通过剔除冗余项,减少了判据的待求变量数,在不影响判据保守性前提下,有效提高了计算效率。最后,通过典型二阶时滞系统和3机9节点时滞系统分别对两种Lyapunov时滞稳定判据进行简化改进,验证了文中方法的有效性。     

含柔性直流输电的交直流并列系统有功潮流优化方法

基于电压源换流器的高压直流输电技术,即柔性直流输电技术是近年来高压直流输电研究和应用的热点。但含柔性直流输电的交直流并列系统会使得电网的潮流分布更趋复杂。由于柔性直流输电系统能够实现有功无功的独立控制,对其有功功率指令值的分析有利于提高交直流并列系统的功率输送效率和效益。然而,目前电力调度中,该有功功率指令值的制定缺乏依据,为此提出了一种计及多目标的有功潮流优化方法。通过计及多个目标的约束,建立了相应的目标函数,利用模糊理论,给各个目标函数指定隶属函数,最终求解多目标优化函数得到交直流并列系统的有功潮流分配优化值。最后通过算例验证了所提方法的可行性。相比当前常常依据运行方式和运行经验笼统地制定有功功率指令值的做法,所提的多目标优化方法给出的指令值既能降低电网损耗,又保证了电网运行的安全稳定性。     

胶囊内窥镜的无线能量传输系统优化设计

随着无线胶囊内窥镜的发展,无线能量传输技术越来越受到人们的关注.无线能量传输技术在应用过程受到尺寸、安全性等诸多因素的约束,如何在这些约束条件下设计安全、高效的无线能量传输系统是目前研究的重点.提出了磁场均匀度、频率稳定度、三维线圈姿态稳定度和接收能量均匀度等指标来综合评价能量传输系统性能,设计并实现了测试平台来测量这...     

基于最优流法与Mayeda生成树算法相结合的单阶段配网重构新方法

针对随机类优化算法用于配网重构计算时间长,而启发式算法用于配网重构存在的低精度解等的缺点,提出一种基于最优流法与Mayeda生成树算法相结合的单阶段配网重构新方法。该方法利用最优流法从支路交换的候选集中快速确定用于Mayeda生成树算法中用于支路交换的支路,从而既回避了随机进化选择方法进化慢的缺点,又回避了穷举法生成过多的劣树的缺点,等效于采用优化技术局部剔除了部分比当前树更劣的树,而明显加快其最优树的搜索过程。方法的优点是充分利用了最优流方法的快速性、Mayeda生成树算法的解空间的完备性,进行良好的结合实现了两者的优势互补,而提高其计算效率。算例验证了方法的有效性。方法因其快速性及至少得到次优解的特点而具有工程应用价值。