基于Hadoop架构的电力系统连锁故障分布式计算技术

以提升大规模组合故障快速仿真分析能力为目标,在Hadoop框架下研发了连锁故障分布式计算技术。基于PSD-BPA软件计算模块,利用Java开发连锁故障计算分析功能,实现驱动判定、故障集筛选、事故链搜索、严重度评估4类模块。通过部署Hadoop分布式文件系统(HDFS)存储调度功能,将事故链解耦为小粒度单一故障场景进行计算,可针对连锁故障仿真的不同复杂度提供跨系统的分布式计算服务,灵活应对计算开始前连锁故障中事故链组合的不可预测性。利用10机、16机系统和某省网实际数据进行技术测试,结果表明所研发系统实现了连锁故障分析应用与数据在计算服务网络中的分离,具备动态调配计算节点资源的能力,能自动适应事件规模为电网连锁故障的仿真分析提供强大计算能力,具有在线应用前景。     

连锁故障中负荷损失数值特征的非参关联分析

从大量连锁故障仿真数据中观察负荷损失与电网特性指标的数值特征关系,建立负荷损失与阶段性电网特性指标的非参关联分析模型。基于多层时序演化连锁故障模型构建数据仿真平台,选取电气状态指标、网络结构指标以及有序分布指标这3类电网特性指标作为连锁故障负荷损失的关联对象,通过仿真得到连锁故障负荷损失与电网特性指标的大数据样本。采用非参数独立性筛选方法剔除弱关联特性指标,进一步利用Group Lasso非参数回归算法确定关联特性指标与负荷损失的非参数关联规则。西南某省级电网算例表明,非参关联分析方法可揭示与连锁故障负荷损失具有强关联性的电网特性指标,同时显性地给出电网特性指标与负荷损失的关联水平和趋势。     

基于曲波变换与EMD的地震数据随机噪声衰减

由于曲波变换对信号具有较好的稀性,使得曲波阈值去噪法在数字信号噪声处理领域得到了广泛的应用,但该方法对弱信号曲波系数存在过分的扼杀现象,从而去除了部分弱有效波信号。为了在彻底地去除地震数据中的随机噪声的同时,更完整地保留地震数据特征,在曲波阈值去噪过程中引入二维经验模态分解(BEMD)法。首先将地震信号从高频到低频分解为若干个本征模态函数分量,然后利用前几阶含噪声的高频分量重构二维含噪记录,并使用曲波阈值法降噪处理后再与剩余不含噪声的低频分量重构出去噪的信号。不论是对理论模型还是野外数据,联合法的处理结果均优于单一曲波法处理结果。理论与实际数据实验结果表明,联合法在几乎去除地震数据中的随机噪声的同时尽可能地保留了弱信号,提高了地震信号的信噪比。     

应用二维非均匀曲波变换压制地震随机噪声

由于野外地表条件及采集环境的影响,实际地震数据经常呈现不规则的空间采样,而常规的曲波变换去噪方法无法对非均匀空间采样的地震数据进行处理。为此,将非均匀快速傅里叶变换引入多尺度、多方向二维曲波变换,建立均匀曲波系数与空间非均匀采样地震数据之间的规则化反演算子,使用线性Bregman算法反演,在每次迭代过程中采用软阈值对曲波系数去噪,得到无噪声的均匀曲波系数,再进行常规二维曲波反变换,得到去噪后的地震数据。理论模型与实际资料的处理结果表明,该方法在将非均匀采样地震数据内插为均匀采样数据的同时,有效地压制了噪声干扰。     

基于曲波变换在地震数据随机噪声压制的应用

目前,常规的曲波变换去噪方法是针对地震数据全局去噪,这样会损失部分有效波能量。为此,采用局部自适应曲波变换去噪方法,通过在不同尺度下设置不同阈值,得到每个尺度下硬阈值函数,压制每个尺度内的随机噪声,可以更多地保留低幅值有效波能量。实际数据处理结果表明,该方法相比常规曲波变换全局去噪方法提高了地震数据的信噪比。     

频率切片地震数据重建

在实际复杂的野外采集过程中,通常会因为某些不可阻的因素导致空间上地震道的缺失,并伴随干扰波,假频的出现,而缺失的地震数据会影响后续地震数据处理的精度.为此,依据压缩感知理论,对某一合成地震数据体仅沿着炮点方向进行一维随机欠采样,将数据缺失重建问题转化为更简单的去噪问题,以循环处理时间切片的方式,采用基于曲波变换的凸集投影算法进行数据插值重建;并在此基础上,提出直接对频率切片进行数据重建的思想.实验表明:2种方式都能很好的对缺失数据进行重建,但是相较于对时间切片循环处理重建,直接对频率切片处理重建的方式重建效果更好,运算时间更快,信噪比更高.对工业化生产有一定的应用价值.     

利用抗假频凸集投影算法的规则缺失地震数据重建

在地震数据现场采集过程中,因受工区复杂地形等条件限制,采集到的地震数据大多不完整、不规则,且会呈现不同程度的空间假频现象。在均匀空间网格下,规则地震道缺失引起的假频与真实频谱相似,而常规基于傅里叶变换和凸集投影（POCS）的重建方法不能实现反假频重建。为此,针对线性同相轴规则缺失地震数据,通过在f-k域中采用倾角扫描方法拾取有效波能量,建立相应的选择函数,将其引入到POCS算法对数据进行反演计算,重建得到无假频数据。数值实验结果表明,文中所提方法在重建规则缺失地震数据的同时有效地消除了假频信息。     

混合轨道卫星通信系统的路由算法研究

研究了混合轨道卫星通信系统的路由算法,系统由低轨道和静止轨道卫星构成。提出了"最长覆盖时间"和"最短路径"的路由算法,并作了相应的分析和仿真,对两种算法的路由重构率和数据报丢失率等方面作了比较。结果表明:"最长覆盖时间"算法与"最短路径"算法相比,能更有效地改善系统的性能。     

行业竞合变革下移动通信市场格局趋势

2019年10月,伴随携号转网全面实施,工业和信息化部及国务院国有资产监督管理委员会加强行业竞争监管,开启三大电信运营商的竞合变革。利用马尔可夫链模型分析移动通信市场占有率的变化,创新性地通过对比研究通信行业竞争环境变化前后的状态转移概率矩阵,预测移动通信市场格局短期发展趋势。研究发现,行业竞合变革影响大于携号转网政策影响,移动电话用户留在本网的概率反而有所提升。根据行业竞合变革后的状态转移概率矩阵预测,未来中短期3家运营商的竞争格局呈现中国电信移动市场占有率提升,中国移动和中国联通移动市场占有率下降的趋势,但是中国移动的市场占有率仍居第一位。未来行业竞合还需进一步加强法律建设、政策监管、共建共享和运营管理,加快5G及高质量发展,开拓移动通信市场新格局。     

考虑电网承载结构的连锁故障模拟与防御策略

提出基于复杂网络和信息熵理论的电网承载结构模型,定义线路承载能力、承载系数及全网电气结构承载熵等指标,研究其与电网自组织临界性的定性关系。通过IEEE 118节点算例仿真揭示了承载结构能够实时反映电网结构与运行状态的变化情况,承载熵变化与负荷损失变化之间具有宏观关联性。在此基础上,提出同时在故障过程中优化控制和电网发展过程中规划建设的双层连锁故障防御策略,并建立加入防御策略的连锁故障仿真模型。采用某省实际电网进行连锁故障仿真,验证了所提指标的合理性,并通过对比加入防御策略前后大停电累积概率分布曲线验证了防御策略的有效性。