面向非高斯噪声干扰和拒绝服务攻击下的电力系统状态估计方法

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作者 巫春玲 郑克军 +1 位作者 卢勇 孟锦豪 《电网技术》 北大核心 2025年第7期2895-2905,I0067-I0070,共15页

随着传统电网逐步发展为电力信息物理系统,不可避免会受到非高斯噪声干扰以及随机发生的拒绝服务(denial of service,DoS)攻击,都会导致传统卡尔曼滤波算法在电力系统状态估计时存在估计精度低的问题。为此,该文利用DoS攻击补偿策略重... 随着传统电网逐步发展为电力信息物理系统,不可避免会受到非高斯噪声干扰以及随机发生的拒绝服务(denial of service,DoS)攻击,都会导致传统卡尔曼滤波算法在电力系统状态估计时存在估计精度低的问题。为此,该文利用DoS攻击补偿策略重构了电力系统模型,并提出柯西核最小误差熵容积卡尔曼滤波(Cauchy kernel minimum error entropy cubature Kalman filter,CKMEE-CKF)算法用于电力系统的动态状态估计。所提出的算法基于统计线性化方法构建的增广模型,运用最小误差熵(minimum error entropy,MEE)作为最优准则,将状态误差和测量误差同时合并到MEE代价函数中。同时,用对核宽度不敏感的柯西核取代MEE中的高斯核函数,大大简化了核宽度的选择难度,有效避免了Cholesky分解的奇异性。然后,采用不动点迭代算法递归更新估计。最后,在IEEE-30节点系统和IEEE-118节点系统中,分别运用所提出CKMEE-CKF算法和CKF、MEE-CKF算法在各种噪声环境和DoS攻击下对电力系统进行状态估计。以IEEE-30节点系统电压幅值估计的均方根误差为例,与CKF、MEE-CKF算法相比,实验结果表明,新算法在第3种非高斯噪声干扰下,估计精度分别提高88%、60%;在第1种DoS攻击下,估计精度分别提高91%、70%。可见在非高斯噪声干扰和DoS攻击情况下,新算法的估计精度有显著性提高,是一种有效的电力系统状态估计方法。 展开更多

关键词 电力信息物理系统 非高斯噪声 DOS攻击 柯西核 最小误差熵 电力系统动态状态估计

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最小熵分布估计算法系统辨识及应用 被引量：4

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作者 韩璞 张婷 +1 位作者 董泽 张悦 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第21期6363-6372,共10页

针对非线性或者非高斯系统辨识问题,该文提出一种混合最小熵准则和分布估计算法的参数辨识方法。该方法将最小误差熵引入系统参数辨识的准则函数,解决了传统辨识准则大多针对高斯系统,或者对先验知识的依赖无法得到满足,或者不具有适应... 针对非线性或者非高斯系统辨识问题,该文提出一种混合最小熵准则和分布估计算法的参数辨识方法。该方法将最小误差熵引入系统参数辨识的准则函数,解决了传统辨识准则大多针对高斯系统,或者对先验知识的依赖无法得到满足,或者不具有适应性的问题;在分布估计算法的迭代过程中,加入随机个体作为新种群的一部分,增加了种群多样性,避免早熟收敛。通过对标准测试函数的寻优以及对benchmark经典非线性系统无噪声和不同噪声情形下的辨识,并与经典算法和已发表较新算法进行对比,结果表明了该算法的优越性。最后,基于现场运行历史数据,将该文算法应用于火电厂协调系统传递函数的参数辨识,显示了该文算法对于热工对象建模的适用性和有效性。 展开更多

关键词 最小熵 分布估计算法 非线性非高斯 系统辨识 火电厂协调控制系统

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组合权重相似日选取方法及光伏输出功率预测 被引量：45

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作者 杨锡运 刘欢 +1 位作者 张彬 肖运启 《电力自动化设备》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期118-122,共5页

提出一种光伏功率预测方法,该方法利用相似变量的基值点误差,采用组合权重法求取相似误差,确定相似日,然后将相似日的输出功率按不同权重系数加权得到预测功率。根据最小鉴别信息原理,将主观权重和客观熵权有效融合获得相似日选取的组... 提出一种光伏功率预测方法,该方法利用相似变量的基值点误差,采用组合权重法求取相似误差,确定相似日,然后将相似日的输出功率按不同权重系数加权得到预测功率。根据最小鉴别信息原理,将主观权重和客观熵权有效融合获得相似日选取的组合权重系数,功率权重系数按相似性指标生成。某光伏电站实测数据算例仿真表明,所提方法可选出相似度高的相似日,提高了光伏输出功率的预测精度。 展开更多

关键词 光伏阵列 功率预测 相似日选取 组合权重 熵权法 最小鉴别信息原理 预测 误差分析

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采用高斯拟合的全局阈值算法阈值优化框架 被引量：13

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作者 陈海鹏 申铉京 龙建武 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期892-903,共12页

采用最大类间方差法、最大熵法和最小误差法3种经典全局阈值方法获得的阈值,存在一定偏差.针对该问题,提出了一种采用高斯拟合的全局阈值算法阈值优化框架(TOF).本优化框架先利用全局阈值算法获得初始阈值,将图像粗分为背景和目标2个部... 采用最大类间方差法、最大熵法和最小误差法3种经典全局阈值方法获得的阈值,存在一定偏差.针对该问题,提出了一种采用高斯拟合的全局阈值算法阈值优化框架(TOF).本优化框架先利用全局阈值算法获得初始阈值,将图像粗分为背景和目标2个部分,然后分别计算各部分均值和方差来拟合出2个高斯分布.由于最佳阈值位于2个高斯分布的交点位置,为此本框架采用多次迭代方式来优化阈值,直至最终收敛到最佳阈值.为提高抗噪性能,结合三维直方图重建和降维思想,提出了一种鲁棒的采用高斯拟合的全局阈值算法阈值优化框架(RTOF).实验结果表明,对于以上经典全局算法,采用本优化方法均能收敛到一个最佳阈值,同时本算法还具有鲁棒的抗噪性能和较高的执行效率. 展开更多

关键词 图像分割 阈值优化 OTSU算法 最小误差算法 最大熵算法 高斯拟合

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三维最小误差阈值法及其快速递推算法 被引量：4

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作者 刘金 余志斌 金炜东 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2073-2080,共8页

针对现有算法无法有效解决混合噪声图像的阈值分割的问题,该文提出3维最小误差阈值法。该方法充分考虑图像像元点的灰度分布信息及像元点之间的灰度相关信息,结合图像灰度、均值和中值信息,构造出3维观测空间。然后基于相对熵定义出3维... 针对现有算法无法有效解决混合噪声图像的阈值分割的问题,该文提出3维最小误差阈值法。该方法充分考虑图像像元点的灰度分布信息及像元点之间的灰度相关信息,结合图像灰度、均值和中值信息,构造出3维观测空间。然后基于相对熵定义出3维最佳阈值判别式。为了提高该算法的处理速度,给出相应的快速递推算法,其时间复杂度为O(L3)。实验结果表明,在不同噪声环境及非均匀光照条件下,尤其对混合噪声图像,与现有方法相比,文中算法均取得了更好的分割效果。 展开更多

关键词 图像处理 阈值分割 最小误差阈值法 3维灰度直方图 相对熵

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基于改进最小分类误差准则算法的深度学习研究——以台风卫星云图为例 被引量：3

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作者 郑宗生 侯倩 +1 位作者 邹国良 卢奇 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2019年第10期3160-3163,共4页

针对传统基于最小分类误差准则(MCE)建立的目标函数存在样本错分类时网络出现的梯度反向问题,引入最小分类误差准则,定义带修正项的FMCE目标函数。以较高精度的交叉熵作为基函数,将FMCE作为修正函数,提出改进交叉熵目标函数CE-FMCE,使... 针对传统基于最小分类误差准则(MCE)建立的目标函数存在样本错分类时网络出现的梯度反向问题,引入最小分类误差准则,定义带修正项的FMCE目标函数。以较高精度的交叉熵作为基函数,将FMCE作为修正函数,提出改进交叉熵目标函数CE-FMCE,使得网络在反向传播过程中提升标签类输出的概率。CE-FMCE不仅克服了传统MCE目标函数的梯度反向问题,还弥补了交叉熵函数对非标签集梯度不作区分处理的不足。分别在自建台风云图数据集和通用数据集MNIST上对CE-FMCE和MSE、交叉熵、MCE、M3CE进行对比实验,实验结果表明CE-FMCE优于其他目标函数。 展开更多

关键词 深度学习 卷积神经网络 交叉熵 最小分类误差准则 台风等级

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逆威布尔部件的可靠性估计 被引量：1

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作者 师义民 师小琳 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期694-698,共5页

针对贝叶斯分析中平方误差损失存在的"高估和低估同等重要"问题,提出了一种基于熵损失函数的贝叶斯可靠性分析方法。利用该方法,分别在无信息先验和共轭先验分布下,推导出逆威布尔部件参数、可靠度函数及失效率的Bayes估计,... 针对贝叶斯分析中平方误差损失存在的"高估和低估同等重要"问题,提出了一种基于熵损失函数的贝叶斯可靠性分析方法。利用该方法,分别在无信息先验和共轭先验分布下,推导出逆威布尔部件参数、可靠度函数及失效率的Bayes估计,并证明了形如[c T(x)+d]-1的一类估计具有容许性。为了比较不同估计结果的忧劣,文中还给出了逆威布尔部件参数的一致最小方差无偏估计(UMVUE)。最后运用Monte Carlo方法对各种估计的均方误差进行了模拟比较。结果表明,当样本量比较小时,Bayes估计的均方误差小于UMVUE的均方误差。随着样本量的增加,各个估计的均方误差都减小,但在共轭先验下Bayes估计的均方误差最小。 展开更多

关键词 逆威布尔部件 均方误差 一致最小方差无偏估计 容许性 BAYES 估计 熵损失函数

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大数据背景下的谷歌翻译--现状与挑战 被引量：18

8

作者 斯介生 宋大我 李扬 《统计研究》 CSSCI 北大核心 2016年第5期109-112,共4页

在大数据时代,如何通过数据分析挖掘事物的内在规律是人们需要思考的问题。谷歌翻译基于"最好的表达为出现频率最高的表达"这样的认识,将翻译问题转化为统计问题。本文以谷歌翻译为案例,详细分析了案例背景、实现过程,并给出... 在大数据时代,如何通过数据分析挖掘事物的内在规律是人们需要思考的问题。谷歌翻译基于"最好的表达为出现频率最高的表达"这样的认识,将翻译问题转化为统计问题。本文以谷歌翻译为案例,详细分析了案例背景、实现过程,并给出案例反思。谷歌翻译的成功之处在于,将实际问题巧妙地转化为统计问题,并利用其强大的计算能力解决问题。其瓶颈在于,当前的方法只利用了大数据的少量信息,不能充分刻画大数据的全部信息。谷歌翻译对问题的转化和处理方式是大数据应用的典范,对利用大数据解决实际问题有重要的借鉴意义。 展开更多

关键词 谷歌翻译 统计机器翻译 最大熵 最小误差率损失

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基于中心误差熵准则的非高斯系统滤波器设计 被引量：1

9

作者 成婷 任密蜂 +1 位作者 续欣莹 窦婕 《太原理工大学学报》 北大核心 2017年第4期634-641,共8页

针对现存的最小熵滤波理论由于熵具有平移不变性,基于最小熵准则的滤波方法只能保证估计误差的随机性尽可能小,而不能保证其收敛到零的问题,基于中心误差熵准则研究了一类线性非高斯系统的滤波器设计问题。首先在最小熵准则的框架下采... 针对现存的最小熵滤波理论由于熵具有平移不变性,基于最小熵准则的滤波方法只能保证估计误差的随机性尽可能小,而不能保证其收敛到零的问题,基于中心误差熵准则研究了一类线性非高斯系统的滤波器设计问题。首先在最小熵准则的框架下采用非参数估计理论和梯度下降法给出了滤波增益矩阵的设计方法,并对滤波误差系统的均方稳定性进行了分析。接着针对最小熵准则的不足,提出了新的中心误差熵准则,它是由信息势和互熵的加权求和构成的,最大化信息势以实现估计误差随机性的全局最小化,最大化互熵可以将误差概率密度函数的峰值固定到零,从而实现滤波误差尽可能小。最后采用数值算例分别针对最小熵滤波和最大中心误差熵滤波进行仿真,结果表明基于中心误差熵准则的滤波算法具有更好的性能。 展开更多

关键词 非高斯系统 最小熵准则 互熵 中心误差熵准则 非参数估计

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联合的平动和转动相位自聚焦方法 被引量：3

10

作者 张榆红 邢孟道 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期31-35,共5页

在高分辨逆合成孔径雷达成像中,目标的转动会在回波信号中引入时变的多普勒调制,导致距离空变的相位误差,同时传统的平动相位误差补偿也会因没有考虑转动相位误差而性能严重下降.因此,提出了一种联合的相位自聚焦方法,实现对平动和转动... 在高分辨逆合成孔径雷达成像中,目标的转动会在回波信号中引入时变的多普勒调制,导致距离空变的相位误差,同时传统的平动相位误差补偿也会因没有考虑转动相位误差而性能严重下降.因此,提出了一种联合的相位自聚焦方法,实现对平动和转动的相位误差的联合校正.首先根据最小熵准则将联合相位误差转化为距离非空变和距离空变的相位误差,然后运用基于拟牛顿的坐标梯度下降法实现对最小熵优化问题的求解. 展开更多

关键词 逆合成孔径雷达 联合相位误差校正 最小熵 坐标梯度下降法

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基于功率最小熵的毫米波交通雷达误差校准方法 被引量：1

11

作者 王启霞 张弓 +1 位作者 汪亚东 胡文 《电子测量技术》 北大核心 2021年第2期148-153,共6页

交通雷达利用多输入多输出(MIMO)技术达到以较小自由度获取高角度分辨率的目的,然而,由于高集成度硬件加工工艺及器件老化等因素限制,毫米波MIMO雷达各通道间存在幅度相位误差。考虑校准精度及交通应用场景,提出了基于功率最小熵(MPE)... 交通雷达利用多输入多输出(MIMO)技术达到以较小自由度获取高角度分辨率的目的,然而,由于高集成度硬件加工工艺及器件老化等因素限制,毫米波MIMO雷达各通道间存在幅度相位误差。考虑校准精度及交通应用场景,提出了基于功率最小熵(MPE)的误差自校准方法,随机生成误差向量作为优化初值,通过自适应优化算法搜索最小熵值对应的误差向量,实时校准各影响因素带来的误差。该方法无需离线可控环境中进行,并且无需预先估计目标数目及方位角。所提算法的推导、暗室实测和场景仿真数据的分析结果,证实了算法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 毫米波交通雷达 通道误差 自适应优化算法 最小熵值

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基于熵法的入流预报误差规律研究 被引量：8

12

作者 王晶晶 梁忠民 王辉 《水电能源科学》 北大核心 2010年第7期12-14,126,共4页

针对预报误差与入流大小呈反比趋势,分析了不同级别入流的误差规律,首先通过极小熵确定分布线型,再用极大熵进行参数估计建立了参数之间的关系,与极大似然法在参数估计中具有同样的凹凸点,即精度较一般适线法得以提高。以福建池潭水库... 针对预报误差与入流大小呈反比趋势,分析了不同级别入流的误差规律,首先通过极小熵确定分布线型,再用极大熵进行参数估计建立了参数之间的关系,与极大似然法在参数估计中具有同样的凹凸点,即精度较一般适线法得以提高。以福建池潭水库为例分析了预报误差基于不同级别入流的分布规律,从而可降低河道或水库的管理风险。 展开更多

关键词 熵法 预报误差 误差规律 entropy Method Based 极大似然法 水库 管理风险 分析 分布线型 分布规律 参数估计 参教估计 适线法 极大熵 精度 河道 关系 福建

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基于MN-MEA算法的无人机载SAR相位误差补偿处理 被引量：3

13

作者 马彦恒 侯建强 +1 位作者 张炜民 李根 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期1945-1952,共8页

无人机载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR),在成像中更容易受到运动误差的干扰,造成图像质量下降。利用三维空间坐标系的斜距方程分离,可以为无人机载SAR成像提供更多的信息,但该方法并未考虑无人机载SAR成像中的运动误差补... 无人机载合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR),在成像中更容易受到运动误差的干扰,造成图像质量下降。利用三维空间坐标系的斜距方程分离,可以为无人机载SAR成像提供更多的信息,但该方法并未考虑无人机载SAR成像中的运动误差补偿问题。针对无人机载机动SAR成像的相位误差补偿问题,进行相关研究。结合子图像划分,提出了基于迭代分块处理和误差相位初值模型的改进牛顿最小熵(modified Newton minimum entropy,MN-MEA)相位误差补偿算法,进一步校正了残余空变性误差和运动误差,改善成像质量。 展开更多

关键词 无人机 合成孔径雷达 相位误差 最小熵

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