计及不确定性的电力系统随机响应模式估计方法

电力系统随机响应的低频振荡模式参数能够反映电网小干扰稳定特性。针对系统正常运行下响应的随机性所引起的振荡模式参数估计的不确定性问题,提出一种同时估计振荡模式参数及其不确定性边界的方法。采用预测误差方法辨识随机响应的自回归滑动平均模型,在此基础上,通过推导自回归模型参数的协方差矩阵与振荡模式参数方差之间的联系,计算低频振荡模式参数及其不确定性边界。通过四阶线性系统和新英格兰系统的蒙特卡罗仿真,对比模式参数的经验样本方差和估计的方差均值,结果表明利用单组数据能够准确估计出模式参数的不确定性边界。最后利用WECC系统实测数据验证了模式参数及其不确定性边界估计的有效性。

利用随机响应的低频振荡模式估计方法比较分析

电力系统随机响应中蕴含着低频振荡模式信息。比较了自相关分析、自然激励技术和随机减量技术等三种方法从随机响应中提取系统自由振荡响应的应用,然后结合特征系统实现算法估计振荡模式频率和阻尼比。通过四机两区域系统和新英格兰系统的蒙特卡洛仿真,从时间窗长、噪声水平、模式阻尼状态及多通道随机响应的模式估计方面,对比分析了三种方法的估计性能和适用性。仿真结果表明,基于自相关分析的自由振荡响应提取方法具有更好的适应性,模式估计精度优于基于自然激励技术和随机减量技术的估计方法。

全零块预判的运动估计及模式选择早结束研究

针对全零DCT(Discrete Cosine Transform)系数块,为避免对其进行变换和量化操作以减少编码器的运算量,基于全零块预判的本质,根据DCT系数分布的特性,结合H.264/AVC整数变换和量化的特点,提出了一种预先判断全零DCT系数块的新方法。同时,针对H.264/AVC高精度运动矢量和多编码模式的高复杂度,通过分析最佳匹配块搜索的本质,提出了基于全零DCT系数块预判准的运动估计和模式选择早结束算法。实验结果表明,与已有基于全零块准则的快速运动估计算法相比,其实际搜索点数均有较明显的减少。

一种面向数据流top-k频繁模式发布的差分隐私保护方案

频繁模式挖掘是事务数据分析的常用技术,面向数据流的频繁模式挖掘具有重要的应用价值.然而当事务为敏感信息时,直接发布频繁模式及支持度会导致个体隐私泄露.差分隐私是一种严格且可证明的隐私保护模型,目前虽然已有基于差分隐私的频繁模式发布方案,但它们大都是面向静态数据做一次性发布的隐私保护.本文是面向数据流频繁模式发布的隐私保护,旨在设计一种兼顾可用性和发布效率的持续发布的差分隐私保护方案.与静态发布方案不同,面向数据流的隐私保护处理面临两大挑战:一是持续发布过程中隐私预算的累计消耗会造成发布结果可用性较低;二是候选模式集增大会造成发布结果误差较大和发布效率较低.为解决隐私预算的累计消耗问题,方案设计了满足event级差分隐私的保护机制.该机制可以最大化隐私预算利用率,提高发布结果可用性.为降低候选模式集大小,从而提高发布结果可用性和发布效率,方案首先设计了一种基于模式估计的长事务拆分预处理策略,并对拆分所致的信息丢失率进行了分析和弥补.然后在持续发布阶段,在基于Cantree的挖掘中,先基于支持度阈值对候选模式集进一步缩减.基于缩减后的候选模式集,本文设计了一种蓄水池抽样和指数机制(EM)相结合的持续更新发布策略,该策略通过一遍扫描抽样集,在保证可用性和隐私保护级别的前提下提高了发布效率.最后,理论证明了该方案满足ε-差分隐私,实验结果验证了该方案具有较好的可用性和较高的工作效率.

针对H.264的基于平坦区域预测的分像素运动估计

运动估计消耗视频编码系统绝大部分的计算量。H.264由于采用多模式运动估计和四分之一精度搜索,不仅增加了整像素运动估计的计算量,而且也大大增加了分像素搜索运算量。随着快速整像素搜索算法的发展,整像素计算量不断降低。因此对于H.264的实时应用,快速分像素运动估计算法变得十分重要。提出了一种全新的基于图像平坦区域预测的分像素运动搜索算法。该算法通过预测图像平坦均匀区域,有效地减少了分像素搜索点数。实验结果表明,与全搜索分像素搜索相比,该算法可以减少22%～63%左右的分像素搜索点数,同时基本不改变图像质量和编码压缩率。

H.264中带有中途停止的多层逐次消元运动估计算法

H.2 6 4视频压缩标准采用多模式运动估计 ,可以有效减少块匹配预测误差 ,但随着模式选择的增多 ,算法计算量成倍增加。为此 ,提出一种带有中途停止的多层逐次消元运动估计算法 (MSEHS)。该算法根据模式分布规律 ,使用多层逐次消元法加速大块模式的搜索过程 ,并且提出中途停止准则 ,判断是否继续进行小块模式的搜索。这样既保证了多模式运动估计的优点 ,又减少了冗余计算。实验结果表明 ,该算法比全搜索算法整体速度提高了近4倍 ,同时可以保持与全搜索算法非常接近的图像质量和比特率。

基于MODIS数据的云降水估计方法

利用卫星遥感资料定量估计降水及其区域分布对强降水等灾害性天气监测具有十分重要的意义,还可弥补常规气象观测的不足,提供更为丰富的降水信息。(1)利用MODIS卫星的可见光、近红外、短红外、中红外和热红外波段数据,采用云指数法和多光谱综合法对云类型进行了判识,有效地分类出云和冰雪、卷云、水云和高、中、低云。(2)在云分类的基础上定量反演了各类云参数,包括云顶亮温梯度、云顶亮温最小值面积变化、不同量级的云顶亮温面积及变化趋势、对流云的核心位置判别、亮温方差和大气中的水汽含量等因子参数,结合地面实测降水数据和地表高程数据,建立了降雨的强度的定量估计模式。(3)通过对2007年7月16-18日、26-29日的新疆大降水过程进行降水估计,并对估计值与区域站地面实时观测降水值作了比较,结果显示相对误差为31.97%,均方根误差为2.31 mm。降水量级的定量误差在±3 mm以内的占66%,±5 mm以内的占86%。因此,该模式具有较好的降水估计效果。

带有模式选择的改进的方向性菱形搜索算法

针对H.264/AVC标准的多模式运动估计算法编码模式复杂、计算量大的不足,提出了一种带有模式选择的方向性菱形搜索算法。基于宏块最佳编码模式的统计分析,按运动特征的不同进行分类,将运动估计的直接搜索过程改进为先进行编码模式判断,再利用改进的方向性菱形搜索算法进行块匹配搜索。实验结果表明,该算法有效地减少了搜索点数,与DS的快速搜索算法相比,编码时间减少了32%。

关于二阶PLS-PM模型中权重估计算法的探讨

文章着重对二阶PLS路径模型在实际应用中权重估计算法的选择进行了研究;对不同权重估计算法模式的统计意义及选择原则进行了讨论。研究结果表明,二阶PLSPM模型中,各种不同的估计模式组合下,模型的优化结果不同。采用蒙特卡罗模拟方法,证明了采用模式A得到的权重有趋同现象,不能很好地反映实际问题中的信息差别。而模式B得到的权重具有反映相对贡献的效果,具有实际应用价值。外部权重模式B及内部权重路径模式P适用于估计二阶内收PLS-PM模型,外部权重及内部权重均为相对贡献率,从而达到最佳综合评价的目标。此结论适用于构成型一阶及二阶潜变量。

一种H.264的帧间宏块模式选择算法

H.264视频编码标准采用多种块模式运动估计,可以有效减少块匹配预测误差;但随着模式选择的增多,算法计算量成倍增加。对H.264的帧间宏块编码模式的选择进行了统计分析,在此基础上,提出了一种根据前一帧搜索结果判断小块模式搜索中途停止(Halfway-Stop)算法。实验表明,本算法能在获得与全搜索算法相当的图像质量、信噪比和比特率的情况下,大大降低多种块模式运动估计算法的复杂度。

基于受扰轨迹的低频振荡分析方法综述

为促进利用广域测量系统(WAMS)分析互联电网低频振荡问题,综述了基于受扰轨迹的低频振荡模式估计的最新研究成果。根据电网的不同扰动将低频振荡分为三类:自由振荡、随机振荡和强迫振荡。回顾了基于系统受扰轨迹的三类振荡模式估计方法,重点介绍了自由振荡和随机振荡的参数模型方法和非参数化方法。在评述各类方法的基础上,讨论了受扰轨迹选择、模型定阶、振荡振型分析及阻尼控制等方面存在的问题及有望突破的研究方向,以促进该领域的进一步发展。

融合机动检测的交互多模型目标跟踪

传统交互多模型算法所采用的基于“软切换”思想的模式概率估计方法 ,大大减少了计算量 ,但同时只能实现对目标的次优跟踪。为了进一步提高跟踪系统的性能 ,文中讨论了一种融合机动检测的IMM跟踪算法 ,通过采用点过程滤波器对机动目标的机动进行实时检测 ,从而获得各模式的当前概率 ,并将其与传统IMM算法相结合 ,实现跟踪系统性能的提高。仿真结果表明 。

动态最优多因子组合的华北汛期降水模式误差估计及预报

利用国家气候中心季节预报1983—2009年27年模式预报结果,结合74项环流指数及美国国家海洋局和大气管理局提供的40个气候指数和美国气候预报中心实际降水分析资料,采用资料诊断分析和数值模拟实验相结合的方法,通过多因子的历史相似信息提取预报相似年,获得预报场的误差订正项.在这一订正思路的基础上,考虑前期关键影响因子的选取、多因子组合的优化配置,构建适用于不同预报年的区域动力-统计模式预报误差订正方案.以华北为例,探索多因子最优组合的多元客观相似判据,发展基于多因子动力-统计模式预报误差的动态订正新技术,改善华北夏季降水预报效果,提高预报技巧.通过2005—2009年独立样本回报结果表明,动态最优多因子组合相似订正方法距平相关系数评分相对于系统订正方法有着显著的提高,该订正方案对华北地区的夏季降水预测有着很好的业务前景,具有重要的应用价值,即将投入业务运行.

华北汛期降水多因子相似订正方案与预报试验

本文基于动力—相似预报的基本原理,在已初步建立的华北汛期降水模式的动态最优多因子组合相似订正方案工作基础上,研究前期关键因子之间的相互配置对夏季降水的影响,挑选关键的大气环流预报因子。根据预报年前期气候因子的异常状况,通过EOF压缩自由度进行相似年选取,进一步构建了基于前期异常信号的汛期降水相似订正预报方案。研究发现,预报年前期大气环流中异常因子个数的偏多或偏少与该年华北降水的多寡呈现较好的对应关系,并以异常因子的个数状况作为判断该年是否为异常年的标准,将异常多因子方案与动态最优多因子方案相结合,建立模式误差相似订正的多因子综合预报方案。通过诊断分析发现,该方案对降水异常年有着较好的针对性。2003～2009年7年的独立样本回报结果表明:该方法进一步提高了模式对华北汛期降水的预报能力,将华北汛期降水预报的距平相关系数(ACC)平均分从系统订正结果的0.38提高至0.61,具有良好的业务应用前景。

由GMS卫星资料获取我国夏季地表辐射收支

地表辐射收支是一个重要的基本辐射参数，本文导得卫星可见光和红外波段测值与地表辐射收支的基本关系，据此利用ＧＭＳ静止气象卫星可见光和红外通道数值化资料和地面辐射收支观测资料，建立了几个由卫星资料估计地面辐射收支的模式，选择效果最佳的一种模式，通过内插方法求取全国辐射收支分布，回归效果与实测结果比较表明。

多模式路径流量估计模型与算法

为了通过路段检测交通流量计算拥挤条件下多种交通模式需求,提出了一个随机用户平衡条件下的多模式路径流量估计模型,并给出了相应模型的增广拉格朗日乘子算法,算法将模型中的路段容量、观测路段流量平衡与估计需求的范围等约束条件转化为相应的惩罚函数项,并将原先的有约束优化流量估计模型转化为一个无约束优化模型,最后应用一个简单的投影迭代算法求解无约束优化模型。仿真结果表明:先验需求误差对模型的需求估计结果有重要影响,误差越小估计结果越准确,而先验需求误差对路段流量估计结果几乎没有影响,因此,模型和算法简单可用。

UPFC与同步机轴系的强动态相互作用机理及影响评估

研究因模式谐振引起的统一潮流控制器(unified power flow controller,UPFC)与同步机(synchronous generator,SG)轴系之间的动态相互作用。借鉴复转矩系数法的建模思想,将含UPFC的电力系统区分为独立互联的2部分:SG轴系子系统与含UPFC的主系统。详细推导UPFC控制模式的数学表达式,针对含UPFC的IEEE第一基准系统和某实际220kV等值电网,从模式谐振角度分析UPFC与SG轴系的控制交互作用。为量化分析该谐振现象对系统次同步振荡稳定性的影响,基于留数指标提出一种模式谐振估计方法,能够近似估计次同步模式谐振时两闭环模式在复平面的位置。应用所提方法评估实际电网中UPFC对系统次同步稳定性的影响,得出UPFC谐振参数域。时域仿真验证理论分析的正确性。

不同模型处理纵向缺失数据的模拟研究及应用

目的探讨纵向缺失数据在不同缺失机制下,广义估计方程(GEE)、线性混合效应模型(LME)和模式混合模型(PME)处理纵向缺失数据的灵活性。方法先模拟产生完整的纵向数据集,再生成不同缺失机制的数据集,用三种模型进行分析与比较,最后用实例来验证模拟结果。结果模拟研究表明MCAR缺失机制下,三种模型均能得到无偏和有效的估计;MAR缺失机制下,LME模型较GEE、PME模型更能提供有效的参数估计;MNAR缺失机制下,PME模型比GEE、LME模型更能提供有效的参数估计。实例分析也表明在MAR缺失机制下,LME模型拟合纵向缺失数据更优。结论在分析纵向缺失数据时,需要依据数据的缺失机制来选择合适的模型,从而得到合理而有效的结果。

H.264/AVC的复杂度分析以及实时实现

新发展的H.264/AVC比原有的视频编码标准大幅度提高了编码效率,但其运算复杂度也大大增加,影响了其推广。本文简要分析了H.264/AVC的复杂度,并指出对其优化的途径,提出了对其中的帧内预测编码和多尺度块模式搜索运动估计等主要模块的优化算法。实验结果显示可以实现对CIF格式的图像进行实时编码。

H.264 SVC层间预测选择快速算法

针对H.264SVC采用层间预测编码工具而引起的高计算复杂度问题,提出H.264SVC层间预测选择快速算法.在层间残差预测方面,先作一次运动搜索,估计宏块在2种层间残差预测选择结果之间的模式代价比,利用该模式代价比预测残差数据对增强层宏块编码的影响,从而快速选择层间残差预测.在层间运动预测方面,利用宏块的运动信息和模式代价信息来快速选择层间运动预测.实验结果表明,与参考算法相比,该算法在同等质量条件下,编码速度平均提高了30%左右.该算法可以与模式选择快速算法结合使用,进一步提高编码速度.