基于模糊熵和离散Fréchet距离的小电流接地系统故障选线方法

根据故障线路与非故障线路的故障特征,提出一种基于模糊熵和离散Fréchet距离的小电流接地系统故障选线方法。利用完备集合经验模态分解(CEEMDAN)对各线路暂态零序电流进行分解,并根据峰度和连续均方误差选取特征IMF分量。对各线路特征IMF分量求取相关系数,构造相似特征矩阵,判断其是线路故障或是母线故障。若为线路故障,则对各线路特征IMF分量进行模糊信息粒化,将各线路粒化后的三组Low,R,Up分别混合叠加,并求取离散Fréchet距离,结合隶属函数,求取加入复杂影响因子的模糊熵,构造复杂特征矩阵;利用双重特征矩阵进行故障选线。经过大量的仿真分析证明了该选线方法的准确性,同时不受过渡电阻和故障合闸角的影响,且抗噪能力强。

基于Fréchet算法的电化学储能AGC控制性能评价指标

电化学储能快速精准的调节特性非常适用于电网调频。为准确评价储能调节资源参与自动发电控制(AGC)的控制性能,基于Fréchet距离算法,通过计算时间周期内储能实际出力与理想出力曲线的相似度,提出了表征储能调节性能的相似度、延迟度、偏差度和贡献度指标。新型指标不仅能够准确表征储能的调节性能以及调节效果,同时也能适应常规机组的考核评价。基于储能和常规机组实际运行数据进行了算例计算,对比分析结果验证了提出指标的有效性。

基于离散Fréchet距离的电动汽车电池健康状态诊断方法

针对动力电池在电动汽车运行过程中的安全性和动力性问题,将离散Fréchet距离法与电池充放电曲线辨识相结合,提出了基于在线检测平台的电池健康度(State of Health,SOH)诊断方法。通过CAN通信模块,系统直接控制车载电池完成在线满充放试验,获取实际运行状态数据。并建立电动汽车服役全周期信息数据库,进行健康度诊断预测,来指导动力电池的安全评估和均衡维护。通过算例试验分析,将诊断结果与退运后的检测数据做比较,验证了该方法的正确性和准确性。

基于离散Fréchet距离和剪辑近邻法的低压配电网拓扑结构校验方法

针对低压配电网拓扑结构人工校验成本高、准确性不够、可操作性差的问题,提出了一种基于离散Fréchet距离和剪辑K近邻的配电网拓扑结构校验方法。基于电网GIS平台配变经纬度坐标数据计算校验用户台区变压器与该地区其它变压器之间的距离,搜索该校验用户的邻近台区。通过计算校验用户与所在台区其它用户、邻近台区所有用户之间智能电能表电压曲线离散Fréchet距离,进而运用剪辑近邻法对训练样本集进行修剪生成少量的关键样本集,可有效降低搜索复杂度,进而快速判别校验用户的正确台区类别,有效验证电网GIS平台用户与台区变压器拓扑连接关系的正确性。

基于Fréchet距离算法的电流互感器拖尾电流识别方法

高压线路保护动作会同时启动失灵保护,如果电流互感器存在拖尾电流将引起失灵保护误动。基于此提出一种基于Fréchet距离算法的拖尾电流识别方法,以避免失灵保护误动。该方法利用拖尾电流与故障电流波形形态差异,选定短数据窗采样电流序列内起始点与终点构成模板直线,并得到模板直线过零时刻与起始点的时差△t,进而计算归一化后电流序列与模板直线序列之间的Fréchet距离值,融合Dt与距离值补集构成拖尾电流识别判据。该方法原理简单,不受故障电流直流分量和CT饱和的影响,易于实现,仿真结果验证了它的可靠性与抗干扰性。

一种基于离散Fréchet距离的磁场相似性度量方法

随着磁场模拟技术的发展,多种磁源能够对目标磁场进行精细化的模拟,传统的磁场判定方法难以对其相似情况进行度量.针对此问题,提出了一种基于离散Fréchet距离的磁场相似性度量特征值.根据磁场曲线的特点,首先改进了Fréchet方法中离散点间的距离评价指标,并提出了能够度量横坐标相似情况且消除目标速度不同的影响的参数,然后得到磁场相似性度量特征值,最后通过实例验证了其可行性.相对于传统方法,该特征值能够对更加相近的磁场曲线的相似情况进行评价.

基于离散Fréchet距离的多目标优化方法

针对多目标优化问题中目标间相互冲突的情况,运用相似性理论客观地挖掘目标值间的信息,基于离散Fréchet距离构建一种新的多目标优化方法,建立Z-score标准化—Max值归一化的二元映射组合,用此二元映射组合处理Pareto前沿及理想解对应的各项子目标函数值,将其映射为离散有序点串,并构建多个比较曲线和一个参考曲线。用离散Fréchet距离度量参考曲线与比较曲线的相似程度实现多目标优化,并以该值为适应度值引导遗传算法进化。与另外3种算法进行仿真比较的结果表明,新算法求得的优化解和各项性能指标多数优于其他算法,证明了新算法的可行性和有效性。

离散Fréchet距离在强震台站场地分类中的应用

当强震台站场地资料不完整时,所收集到的强震数据因缺乏准确的场地类别信息而难以有效利用。为解决这一问题,本文提出一种基于离散Fréchet距离的强震台站场地分类方法。将获取到的664个KiK-net台站场地按照《建筑抗震设计规范(GB 50011—2010)》进行分类,并构建2个数据集。利用数据集1得到I、II、III类场地标准谱比曲线,并结合离散Fréchet距离对数据集2中的台站进行场地分类,统计分类成功率与误判率。统计结果表明,本文方法能较准确地对场地进行分类,且误判率在可接受范围内。将本文方法分类统计结果与斯皮尔曼秩相关系数法分类的成功率与误判率进行对比,结合本文方法分类后得到的平均谱比曲线,均可表明应用本文方法进行强震台站场地分类具有合理性。

基于Fréchet距离的股票相关性研究

股票相关性研究中使用的皮尔森系数法采用固定的时间间隔,可能会导致具有强相关性的股票结果出现偏差。针对此,本文提出了一个基于收益率方向动态匹配的股票相关性方法,根据股票收益率基于离散Fréchet距离求出相关性向量(最大匹配度,偏差均值),得到股票相关性的最佳匹配序列,再融合初始匹配度和新匹配度及时更新股票间的相关性。最后通过中国上证A股市场真实数据集和模拟数据集的实验验证方法的有效性。

基于离散Fréchet距离的判别曲线相似性的算法

提取出离散曲线中的关键特征至高点与至低点,并且用离散Fréchet距离作为距离的测度来对至高点与至低点进行研究,建立了一种判断离散曲线相似性的数学模型,此模型不需要对曲线进行平移和伸缩变换.由于模型的求解是NP困难问题,针对这种情况,提出了一种新的多项式的求解算法,以在线手写签名验证为例验证数学模型,然后对随机的150个测试签名进行检验,结果成功匹配率为91.33%,误纳率为6%,误拒率为2.67%.

一种新的在线手写签名认证算法

提出了一种新的在线手写签名认证算法,着重研究签名曲线中的特殊点的匹配情况。该算法将签名曲线中特殊点的位置坐标提取出来,然后提取出特殊点中的关键特征至高点与至低点,并且用离散Fréchet距离作为距离的测度来对至高点与至低点进行研究,提出了一种新的关于曲线相似性的定义,并且在这种定义的基础上建立了一种新的判断签名曲线相似性的数学模型,此模型中隐含了对签名曲线的平移和伸缩变换。由于模型的求解是一种NP困难问题,针对这种情况,提出了一种新的多项式的求解算法,最后通过对实验结果的分析验证了此算法用于签名认证的有效性,且适用于判别离散曲线的相似性。

人体跌倒识别算法研究

为快速有效地获取老人跌倒信息,提出了一种人体跌倒识别算法,以深度序列为基础,通过Kinect提供的骨架关节数据构建人体动作表示模型,将人体动作看作关节运动曲线和速度曲线的集合,引入离散Fréchet距离作为关节运动曲线和速度曲线的相似性测度,使用最近邻(KNN)分类器对动作样本进行分类。在公开数据集SDUFall上进行了实验,结果表明,方法优于已有方法。

一种新的智能地图匹配算法

为克服当前定位点信息不足的缺点,充分利用导航定位的历史轨迹信息,在分析常见地图匹配算法的基础上,引入了Fréchet距离来定义两曲线间的距离,并且通过设计一种智能云模型控制器对地图匹配这种具有高度不确定性的算法进行了云规则推理,最后推导出可信度P作为地图匹配效果的评价指标。该算法不仅能够在出现匹配错误时为使用者提供警告信息,而且还提供了一种能迅速从错误中调整恢复的方法。实验表明,当充分利用当前定位点信息并与历史轨迹信息结合时,匹配的总体精度要优于只利用当前定位点信息的情况,并且算法的准确性也比后者高。

基于改进聚类算法的典型行业电价执行稽查研究与应用

随着“大云物移智”等信息技术的迅猛发展,大数据技术在能源领域、国家安全、食品安全、金融安全等国民经济和社会生活各领域的应用日益广泛,并深刻影响着电力营销向智能化发展。基于改进聚类算法和Fréchet距离判别等深度学习算法,提出了智能化、主动化的电价执行稽查模型,选取农业生产、大工业、一般工商业用户行业3类典型行业,对整个行业用电轨迹的偏离度进行分析,迅速识别出电价执行异常用户,并匹配实际执行电价,改进原有稽查方法中依靠人工判定和被动稽查等缺点,提高电价稽查的准确性和时效性。

基于多维波形差异度聚类分析的配电网故障区段定位方法

谐振接地系统运行环境繁杂,单相接地故障发生状态多变,基于单一特征量的传统配电网故障区段定位方法存在各自的定位判别盲区,方法可靠性和适用性难以保障。针对上述问题提出了一种无需整定的基于多维波形差异度聚类分析的配电网故障区段定位方法。依据故障点上下游各检测点零序电流暂态及稳态分量的波形差异性特征,通过离散Fréchet距离算法量化相邻检测点间的暂态及稳态波形差异度,并采用模糊C均值算法(fuzzyC-means,FCM)综合多特征信息以区分正常区段与故障区段,有效消除了单一特征定位盲区,实现故障区段自适应准确定位。PSCAD/EMTDC仿真结果以及10kV真型实验结果表明所提方法不仅保证了在不同故障工况下的定位可靠性和适用性,还具有耐高阻能力强、抗噪性高等优点。

换相失败对换流变差动保护影响分析及对策研究

分析了换相失败造成换流变饱和的机理,针对故障恢复期间发生换相失败时换流变差动电流与故障电流特征,研究了故障恢复期间发生换相失败与故障差流共同作用时换流变的动作性能。研究结果表明,在故障恢复期间,换相失败对恢复性涌流具有助增作用。此时换流变若发生较轻微的区内故障,差动保护存在延时动作的风险,其速动性无法得到保证。最后,提出了一种基于离散Fréchet距离的保护方案,并通过仿真对该方案进行了验证。结果显示,在故障恢复期间发生换相失败与故障共同作用时,区外故障能有效闭锁,区内故障能快速进行识别,使差动保护正确动作。

用多分量感应资料快速重建层状地层的纵横向电阻率和水平界面深度

研究建立用多分量感应测井资料同时快速重建水平层状横向同性介质中横向与纵向电阻率和层界面深度的有效方法。首先,利用电磁场摄动方程、电导率函数与模型参数关系方程以及模式匹配算法得到电磁场并矢Green函数的半解析解,建立多分量感应测井响应的Frèchet导数矩阵的快速算法;在此基础上,借助于规范化处理和奇异值分解技术,给出同时反演水平层状地层中各个地层的纵、横向电阻率以及层界面深度的迭代过程,实现理论合成资料与输入资料的最佳拟合。数值计算证明,该反演算法能够取得较满意的反演效果。

图像重建中total variation正则化项的有限元计算方法

为在迭代图像重建算法中获得更高质量的重建图像,推导出TV(Total Variation)正则化项关于重建图像的Fréchet导数,并给出该导数的有限元表示;利用两个数值实验,分别采用不同的网格尺寸和不同的形函数验证该有限元表示结果.数值实验结果表明:采用相同的k次单纯形元时,随着网格不断加密,计算结果的L1和L2误差均下降;采用相同的网格时,线性单纯形元函数计算结果明显优于分片常数有限元和二次单纯形元计算结果.

Peirce平纹机织物结构模型的计算精确度

为提出一种可估计任意机织物结构理论模型精度的思路,利用Peirce织物结构理论计算平纹织物纱线的几何形态。用Keyence数码显微镜非破坏性地实际测量织物的关键点位置,并利用保形3次B样条曲线模拟织物结构。采用离散Fréchet距离判别理论计算的纱线构形曲线和实测模拟的纱线构形曲线的相似性程度。计算2条曲线上对应波峰点、波谷点及相邻波峰点与波谷点的离散Fréchet距离差的绝对值,得到一个可认为曲线相似时的阈值ε,并与织物厚度相比较,提出纱线中心线形状相似度的概念。阈值ε越小,则相似度越高,织物结构模型计算的精确度越高。通过MatLab应用程序,对2种平纹组织三维重建织物结构模型的相似性进行分析并计算出样品1和样品2经、纬纱的相似度值分别为90%、86%、82%、94%。

基于广域信息的同调机群在线识别方法

为充分挖掘广域测量系统(wide area measurement system,WAMS)的实测数据来提高对系统的动态监测分析和控制水平,利用WAMS得到的发电机功角信息,提出一种能够在线识别同调机群的新方法。首先通过对功角采样值进行三角函数拟合得到初步分群结果;然后利用离散Fréchet距离计算完成最终分群。该方法具有原理简单清晰、计算量小的特点,能够实时对系统进行动态分群,尤其适用于复杂互联系统。通过EPRI-36节点系统仿真算例验证了所提方法的有效性,还将所提方法与三取二分群方法进行了分群效果的对比。