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Optimization approach of background value and initial item for improving prediction precision of GM(1,1) model 被引量:34
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作者 Yuhong Wang Qin Liu +2 位作者 Jianrong Tang Wenbin Cao Xiaozhong Li 《Journal of Systems Engineering and Electronics》 SCIE EI CSCD 2014年第1期77-82,共6页
A combination method of optimization of the back-ground value and optimization of the initial item is proposed. The sequences of the unbiased exponential distribution are simulated and predicted through the optimizati... A combination method of optimization of the back-ground value and optimization of the initial item is proposed. The sequences of the unbiased exponential distribution are simulated and predicted through the optimization of the background value in grey differential equations. The principle of the new information priority in the grey system theory and the rationality of the initial item in the original GM(1,1) model are ful y expressed through the improvement of the initial item in the proposed time response function. A numerical example is employed to il ustrate that the proposed method is able to simulate and predict sequences of raw data with the unbiased exponential distribution and has better simulation performance and prediction precision than the original GM(1,1) model relatively. 展开更多
关键词 background value initial item grey system theory grey prediction.
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基于改进麻雀搜索算法的水质模型多参数反演 被引量:4
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作者 彭杨 杨德铭 +1 位作者 罗诗琦 张志鸿 《中国农村水利水电》 北大核心 2024年第7期102-109,116,共9页
水质模型参数取值对模型的模拟精度影响很大,为提高BOD-DO水质模型参数反演精度,首先在DobbinsCamp BOD-DO水质模型的基础上,以BOD和DO浓度计算值与实测值之差的加权平方和最小为目标函数,构建了Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型... 水质模型参数取值对模型的模拟精度影响很大,为提高BOD-DO水质模型参数反演精度,首先在DobbinsCamp BOD-DO水质模型的基础上,以BOD和DO浓度计算值与实测值之差的加权平方和最小为目标函数,构建了Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型;然后针对麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)求解精度低、稳定性不足和易陷入局部最优等问题,引入Sine混沌映射和对立学习、转移概率以及差分变异3个策略,分别从提高初始种群多样性、扩大搜索空间以及增强种群跳出局部最优的能力三方面对SSA算法进行改进,提出了一种多策略改进的麻雀搜索算法(Multi-strategy Improved Sparrow Search Algorithm,MISSA),并将其应用于Dobbins-Camp BOD-DO水质多参数反演模型的求解;最后通过数值实验将得到的反演结果与SSA算法、模拟退火算法、粒子群算法、遗传算法四种优化算法进行对比,并探讨了参数初值选取和观测噪声水平对反演结果的影响。结果表明:MISSA算法的计算性能明显优于对照组中的4种算法,且能显著降低初值选取对BOD-DO水质模型参数反演结果的影响,当观测数据的噪声水平不超过5%时,MISSA算法可有效提高反演结果的稳定性。该结果验证了MISSA算法在反演Dobbins-Camp BOD-DO水质模型参数的有效性,为水质模型参数求解提供有益参考。 展开更多
关键词 BOD-DO水质模型 参数反演 多策略改进的麻雀搜索算法 初值选取 观测噪声水平
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基于改进GM(1,1)模型的变电站检修运维费用预测 被引量:8
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作者 李智威 王依燃 +4 位作者 张赵阳 王巍 方钊 孙利平 唐欣 《电力科学与技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期218-224,共7页
针对变电站因设备的缺陷而引起的全寿命周期成本(life cycle cost,LCC)中检修运维费用拨付波动现象,分别采用传统的灰色GM(1,1)模型和组合改进的灰色GM(1,1)模型,对未来3年地市A的变电站检修运维费用进行预测,优化现有的成本拨付策略。... 针对变电站因设备的缺陷而引起的全寿命周期成本(life cycle cost,LCC)中检修运维费用拨付波动现象,分别采用传统的灰色GM(1,1)模型和组合改进的灰色GM(1,1)模型,对未来3年地市A的变电站检修运维费用进行预测,优化现有的成本拨付策略。结果表明,2种模型的预测精度等级均为一级,但改进后模型的平均相对误差及后验差比值均低于传统模型,说明改进模型比传统模型具有更高的预测精度,能够更好地预测变电站的检修运维费用。最后,利用改进的预测模型对某地市A的2019—2021年变电站检修运维费用进行预测。 展开更多
关键词 全寿命周期成本 检运成本 GM(1 1)预测 初始值 背景值
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基于改进GM(1,1)模型的生活用水量预测 被引量:7
4
作者 高华昆 陶月赞 杨杰 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第3期387-391,416,共6页
生活用水量预测是城市给水规划的关键,其核心是提高预测的精准度。由于传统GM(1,1)模型误差主要来源于背景值和初始值,文章采取引入幂函数改进背景值和初始值2种改进方法。引入幂函数改进背景值权重构造,使新数据占改进模型主导地位;引... 生活用水量预测是城市给水规划的关键,其核心是提高预测的精准度。由于传统GM(1,1)模型误差主要来源于背景值和初始值,文章采取引入幂函数改进背景值和初始值2种改进方法。引入幂函数改进背景值权重构造,使新数据占改进模型主导地位;引入幂函数减少原始数据振荡,优化原始序列。将改进后的2种模型应用于河南省生活用水量预测中,并与传统GM(1,1)模型进行比较。结果表明改进模型各个检验均满足要求,可进行中长期用水量预测,预测可得2025年河南省生活用水量为48.31×10^(8)m^(3)。优化原始值改进的GM(1,1)模型预测效果好、精度高,可为当地水资源保护、管理提供参考。 展开更多
关键词 优化原始值 优化背景值 改进GM(1 1)模型 用水量预测
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改进灰色马尔科夫模型及其在航空备件需求预测中的应用
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作者 廖乃智 涂继亮 +2 位作者 刘辉 邓泽平 赖国超 《火力与指挥控制》 CSCD 北大核心 2024年第12期55-61,共7页
针对传统灰色马尔科夫模型预测精度较低,没有量化区分各状态关联关系强弱的不足,提出一种改进的灰色马尔科夫航空备件预测模型。使用组合插值法对传统灰色模型背景值的求解进行改进,并且利用新陈代谢方法不断更新历史数据,使得模型的平... 针对传统灰色马尔科夫模型预测精度较低,没有量化区分各状态关联关系强弱的不足,提出一种改进的灰色马尔科夫航空备件预测模型。使用组合插值法对传统灰色模型背景值的求解进行改进,并且利用新陈代谢方法不断更新历史数据,使得模型的平均相对误差由原来的3.2%下降至2.17%,模型后验差比C为0.004,小误差概率ρ大于0.8,为良好等级,有较高的预测精度。再利用加权马尔科夫模型对新陈代谢模型的预测值进行修正,经修正后的2015年需求量预测相对误差从-4.04%下降到-2.82%。 展开更多
关键词 航空备件 背景值改进 新陈代谢 灰色预测 加权马尔科夫
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优化背景值的GM(1,1) 被引量:1
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作者 王换鹏 刘文 +2 位作者 单锐 张雁 靳飞 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2012年第2期264-267,共4页
为了提高模型的拟合精度,提出了一种新的改进GM(1,1)模型.从优化GM(1,1)模型背景值的定义出发,推导出利用原始数据生成的背景值公式,将其与经过优化的初始条件结合,构造出改进的GM(1,1)模型.此模型将在很大程度上消除由于背景值的选取... 为了提高模型的拟合精度,提出了一种新的改进GM(1,1)模型.从优化GM(1,1)模型背景值的定义出发,推导出利用原始数据生成的背景值公式,将其与经过优化的初始条件结合,构造出改进的GM(1,1)模型.此模型将在很大程度上消除由于背景值的选取所产生的误差.对该模型进行数据模拟,通过与原模型中数据的比较、分析,验证出新的优化模型具有更好的模拟精度,说明该模型的有效性,可以将其应用于对其它数据的拟合预测. 展开更多
关键词 GREY system theory GM (1 1) model initial condition background value optimize reduced value time response sequence simulation precision
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基于小波去噪的改进GM(1,1)模型在高铁线下工程中的应用 被引量:7
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作者 文鸿雁 聂光裕 +1 位作者 袁明月 高红 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2017年第1期131-135,共5页
针对GM(1,1)模型对建模数据光滑性条件的要求,分析了原始GM(1,1)模型在初始值和背景值选取上的缺陷,对其进行了合理和必要的改进。应用小波去噪对建模数据进行去噪处理,结果表明,用小波去噪处理的数据建立的GM(1,1)模型模拟精度和预测... 针对GM(1,1)模型对建模数据光滑性条件的要求,分析了原始GM(1,1)模型在初始值和背景值选取上的缺陷,对其进行了合理和必要的改进。应用小波去噪对建模数据进行去噪处理,结果表明,用小波去噪处理的数据建立的GM(1,1)模型模拟精度和预测效果得到了很大的提高。但工程实例表明,当建模数据为低增长指数时,改进模型的模拟精度和预测效果没有量级的提高。 展开更多
关键词 小波去噪 GM(1 1)模型 背景值 初始值
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基于改进的高斯-牛顿法的非线性三维直角坐标转换方法研究 被引量:35
8
作者 罗长林 张正禄 +2 位作者 邓勇 梅文胜 陈本荣 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2007年第1期50-54,共5页
提出了一种基于改进的高斯-牛顿法的非线性空间三维直角坐标转换的方法。该方法解决了传统空间三维直角坐标转换中采用的线性模型不适合大旋转角的难题,具有计算简便、收敛速度快、不依赖7个坐标转换参数初值、便于程序实现等特点。最... 提出了一种基于改进的高斯-牛顿法的非线性空间三维直角坐标转换的方法。该方法解决了传统空间三维直角坐标转换中采用的线性模型不适合大旋转角的难题,具有计算简便、收敛速度快、不依赖7个坐标转换参数初值、便于程序实现等特点。最后通过模拟算例验证了该方法的正确性。 展开更多
关键词 改进的高斯-牛顿法 非线性空间三维直角坐标 大旋转角 目标函数 转换参数初值
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一种优化的高精度灰色GM(1,1)预测模型 被引量:42
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作者 尚军亮 方敏 《电子与信息学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第6期1301-1305,共5页
针对灰色GM(1,1)模型的建模方法存在偏差,模型不满足协调性条件,不具有变换一致性,且通过累加生成建模时,x(0)(1)没有起到高精度控制预测等问题。该文从重构GM(1,1)白化背景值出发,利用白化背景值的加权向前差商和向后差商平均值优化模... 针对灰色GM(1,1)模型的建模方法存在偏差,模型不满足协调性条件,不具有变换一致性,且通过累加生成建模时,x(0)(1)没有起到高精度控制预测等问题。该文从重构GM(1,1)白化背景值出发,利用白化背景值的加权向前差商和向后差商平均值优化模型灰导数,根据新信息对认知的作用大于旧信息的原理,以x(1)(n)替换x(0)(1)作为模型的初始条件,对GM(1,1)预测模型进行了改进,从而使所建模型的预测精度大为提高,尤其是发展系数大于2时,新模型的拟合精度仍然很高。通过实例对比验证了新模型无论在低增长指数序列还是在高增长指数序列都有非常高的实用性和可靠性。 展开更多
关键词 灰色系统理论 GM(1 1)模型 背景值 灰导数 初始条件
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基于混合灰色理论的风速预测研究 被引量:7
10
作者 王杰 何山 +2 位作者 王维庆 陈先飞 李鹏宇 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期3544-3549,共6页
通过分析GM(1,1)模型建模机理,推导出影响预测精度的关键因子,提出基于复合辛普森公式的背景值优化方法。在此基础上引入改进的转移灰色理论模型,建立新的混合预测模型,最后对风电场风速进行预测。结果表明,新的预测模型对风速预测与实... 通过分析GM(1,1)模型建模机理,推导出影响预测精度的关键因子,提出基于复合辛普森公式的背景值优化方法。在此基础上引入改进的转移灰色理论模型,建立新的混合预测模型,最后对风电场风速进行预测。结果表明,新的预测模型对风速预测与实际风速吻合度良好,较传统灰色理论精度得到大幅度提高。该项研究对于解决我国多风电场地形差异较大,数据库建立困难等问题有重要意义。 展开更多
关键词 灰色理论 改进GM(1 1)模型 背景值 混合模型 风速预测
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改进的灰色GM(1,1)预测模型 被引量:5
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作者 谢锦彪 欧毓毅 凌捷 《计算机工程与设计》 北大核心 2015年第5期1380-1384,共5页
为进一步提高灰色GM(1,1)模型的模拟精度和预测精度,分析传统GM(1,1)模型存在的缺陷,提出一种改进的GM(1,1)预测模型。对已有GM(1,1)模型的背景值构造公式进一步优化,基于最小二乘法原理改进模型初始值参数的选取策略。对比实验结果表明... 为进一步提高灰色GM(1,1)模型的模拟精度和预测精度,分析传统GM(1,1)模型存在的缺陷,提出一种改进的GM(1,1)预测模型。对已有GM(1,1)模型的背景值构造公式进一步优化,基于最小二乘法原理改进模型初始值参数的选取策略。对比实验结果表明,改进的模型适用于低增长序列和高增长序列,拓宽了传统GM(1,1)预测模型的应用范围,提高了模拟精度和预测精度。 展开更多
关键词 灰色系统 预测模型 背景值 贫信息 预测精度 初始条件
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基于遗传算法估计灰色模型中的参数 被引量:28
12
作者 何文章 宋国乡 《系统工程学报》 CSCD 北大核心 2005年第4期432-436,共5页
研究表明,GM(1,1)模型中的背景值参数λ和边值对模型的预测精度均有影响,进而分别以平均相对误差达到最小或最大相对误差达到最小为极小化准则,提出了基于遗传算法求解最佳背景值参数λ和最佳边值修正项ε的方法,并且可以确保在相应的... 研究表明,GM(1,1)模型中的背景值参数λ和边值对模型的预测精度均有影响,进而分别以平均相对误差达到最小或最大相对误差达到最小为极小化准则,提出了基于遗传算法求解最佳背景值参数λ和最佳边值修正项ε的方法,并且可以确保在相应的模型检验准则下预测的误差达到最小.数值结果表明,采用遗传算法确定最佳的λ、ε可大大地提高模型的预测精度. 展开更多
关键词 GM(1 1)模型 遗传算法 最佳背景值参数λ 最佳边值修正项ε
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估计GM(1,1)模型参数的一种新方法 被引量:12
13
作者 刘威 崔高锋 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期471-474,共4页
考虑到最小二乘法则的不足及背景值参数和边值的影响,提出基于最小一乘准则估计GM(1,1)模型参数,得到新的预测公式,引入粒子群算法直接求解最小一乘问题即可得到模型参数,简化了以往改进模型的二次求解过程。数值计算结果表明,基于粒子... 考虑到最小二乘法则的不足及背景值参数和边值的影响,提出基于最小一乘准则估计GM(1,1)模型参数,得到新的预测公式,引入粒子群算法直接求解最小一乘问题即可得到模型参数,简化了以往改进模型的二次求解过程。数值计算结果表明,基于粒子群算法及最小一乘准则估计灰色模型参数,对于平稳或非平稳序列,都具有较高的拟合与预测精度。 展开更多
关键词 GM(1 1) 最小一乘法则 粒子群算法 背景值 边值
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改进的最小二乘法计算固结系数 被引量:4
14
作者 包太 刘宝琛 刘新荣 《重庆建筑大学学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期60-62,98,共4页
目前计算固结系数常用的方法是时间对数法和平方根法,这两种方法属于作图法,同时这两种方法仅利用了试样固结试验中沉降量与时间关系曲线中较少的数据,人为因素影响较大,确定固结系数有一定误差,因此,如果利用固结过程中的实测数据直接... 目前计算固结系数常用的方法是时间对数法和平方根法,这两种方法属于作图法,同时这两种方法仅利用了试样固结试验中沉降量与时间关系曲线中较少的数据,人为因素影响较大,确定固结系数有一定误差,因此,如果利用固结过程中的实测数据直接求出固结系数将会是一种较好的计算方式。针对这种情况,采用工程上通用的最小二乘法,通过公式推导,改进边界条件,得出了实测数据与固结系数的关系公式,并用Matlab编程得到了固结系数的求解过程,由于采用计算机运算,从而避免了对固结初始值的依赖,减少人为因素的影响。计算结果表明,计算公式计算效果良好,有效的减少了计算中的误差。 展开更多
关键词 固结系数 最小二乘法 初始值 改进
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改进的GM(1,1)模型在大坝监测数据预测中的应用 被引量:7
15
作者 陶家祥 张博 胡江 《水电能源科学》 北大核心 2011年第5期70-72,共3页
针对传统的GM(1,1)模型存在数据序列的初始值过旧和光滑度较差等缺陷,采用初始值选择和三点平滑法对传统的GM(1,1)模型进行改进,以南方某拱坝#7坝段某测点径向位移样本为例,分别采用两种模型预测其未来值,并与实际值进行比较。结果表明... 针对传统的GM(1,1)模型存在数据序列的初始值过旧和光滑度较差等缺陷,采用初始值选择和三点平滑法对传统的GM(1,1)模型进行改进,以南方某拱坝#7坝段某测点径向位移样本为例,分别采用两种模型预测其未来值,并与实际值进行比较。结果表明,改进的GM(1,1)模型预测精度较高,更接近于真实值。 展开更多
关键词 改进的GM(1 1)模型 大坝 监测数据 初始值选择法 三点平滑法
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一个改进的求解常微分方程的四阶方法 被引量:3
16
作者 罗蕴玲 汪雷 李同胜 《河北农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 1998年第4期96-99,共4页
给出了一个求解常微分方程初值问题y'=f(x,y),y(x0)=y0的改进的四阶方法,不用迭代,而是利用非迭代的修正的方法,使之校正1次就能达到预期的精度,弥补了不进行迭代带来的损失误差。
关键词 常微分方程 初值问题 四阶方法
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优化背景值的GM(1,1)模型组合改进 被引量:5
17
作者 单锐 施苏桐 刘文 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2013年第3期421-424,共4页
针对提高模型的拟合效果.在GM(1,1)模型基础上,提出改进方案生成紧邻生成序列.利用组合预测思想,结合BP神经网络预测算法对改进后的灰色模型做进一步的优化修正,同时引用新陈代谢灰色模型理论成为BP-GM(1,1)等维新息模型.该模型充分利... 针对提高模型的拟合效果.在GM(1,1)模型基础上,提出改进方案生成紧邻生成序列.利用组合预测思想,结合BP神经网络预测算法对改进后的灰色模型做进一步的优化修正,同时引用新陈代谢灰色模型理论成为BP-GM(1,1)等维新息模型.该模型充分利用了两种预测方法的优势,适当的减小了单个模型预测时的误差.数据拟合结果表明:BP-GM(1,1)模型具有更好的拟合精度,该模型应用范围更广. 展开更多
关键词 灰色理论 GM(1 1)模型 BP神经网络 组合预测 BP-GM(1 1)模型 改进 背景值 精度
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基于改进的奇异值分解的红外弱小目标检测 被引量:26
18
作者 冯洋 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期335-338,共4页
为了克服传统的基于奇异值分解的目标检测方法存在目标强度变弱的不足之处,采用改进的奇异值分解方法用于红外弱小目标检测。根据奇异值分解的性质,对其中目标贡献最大的中序部分奇异值进行了非线性修正的改进,并将其它奇异值设置为零... 为了克服传统的基于奇异值分解的目标检测方法存在目标强度变弱的不足之处,采用改进的奇异值分解方法用于红外弱小目标检测。根据奇异值分解的性质,对其中目标贡献最大的中序部分奇异值进行了非线性修正的改进,并将其它奇异值设置为零后通过重构图像得到背景抑制后的目标图像。结果表明,该方法不仅能够保存和增强目标能量,提高目标信号的信杂比和对比度,而且还能得到很好的背景抑制效果。 展开更多
关键词 图像处理 红外图像 目标检测 背景抑制 改进的奇异值分解
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基于改进高斯卷积核的复杂场景红外图像目标识别研究 被引量:4
19
作者 郭晓磊 刘悦 王青正 《激光杂志》 CAS 北大核心 2023年第5期169-173,共5页
考虑复杂环境因素干扰,提出基于改进高斯卷积核的复杂场景红外图像目标识别方法。计算图像梯度值,利用扩散阈值抑制梯度较大点和加强梯度较小点,保证图像内像素点统一,采用改进高斯卷积核计算复杂场景红外图像像素点度量值,将其与既定... 考虑复杂环境因素干扰,提出基于改进高斯卷积核的复杂场景红外图像目标识别方法。计算图像梯度值,利用扩散阈值抑制梯度较大点和加强梯度较小点,保证图像内像素点统一,采用改进高斯卷积核计算复杂场景红外图像像素点度量值,将其与既定值对比划分前景与背景点图像,根据目标在红外图像中表现为恒温的特点,判定待识别目标点灰度值是否符合高斯分布,符合则认定为目标像素点,实现图像目标识别。仿真实验证明,所提方法240 dBm外界噪声输入环境下图像信噪比在52.5 dB~57.9 dB之间变化,识别准确率平均值为96.5%,识别精度高。 展开更多
关键词 改进高斯卷积核 梯度值 扩散阈值 高斯分布 背景点
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电子式互感器合并单元的快速数据处理 被引量:17
20
作者 王勇 曹保定 姜涛 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期87-91,共5页
结合数字化变电站对计量、保护等功能的特定技术要求,分析了电子式互感器应用中的关键问题,在此基础上阐述了数字化变电站中合并单元的数据处理功能的实现方法。文章讨论了采用Rogowski线圈的电子式电流互感器积分运算的可行方法,针对... 结合数字化变电站对计量、保护等功能的特定技术要求,分析了电子式互感器应用中的关键问题,在此基础上阐述了数字化变电站中合并单元的数据处理功能的实现方法。文章讨论了采用Rogowski线圈的电子式电流互感器积分运算的可行方法,针对积分初值及零点漂移问题,提出预估法并采用一阶惯性环节来取代积分环节进行逐步逼近,给出了电流有效值和相位的简便计算方法。仿真分析表明,该算法与传统加数据窗口的离散傅里叶计算方法相比,可有效减少短路故障条件下电流信号的处理时间,且是可行的。此计算方法同样适用于电压信号的处理过程。 展开更多
关键词 数字化变电站 电子式互感器 合并单元 相位统合 积分初值
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