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传统的去噪方法往往假设含噪图像的有用信息处在低频区域，而噪声信息处在高频区域，从而基于中值滤波、Wiener 滤波、小波变换等方法实现图像去噪，而实际上这种假设并不总是成立的。基于图像的稀疏表示，近几年来研究者们提出了基于过完备字典稀疏表示的图像去噪模型，其基本原理是将图像的稀疏表示作为有用信息，将逼近残差视为噪声。利用 K-SVD 算法求得基于稀疏和冗余的训练字典，同时针对 K-SVD 算法仅适合处理小规模数据的局限，通过定义全局最优来强制图像局部块的稀疏性。文献[28]提出了稀疏性正则化的图像泊松去噪算法，该算法采用 log 的泊松似然函数作为保真项，用图像在冗余字典下稀疏性约束作为正则项

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2012年全国大学生数学建模竞赛A题一等奖论文。高教社杯全国大学生数学建模竞赛编号专用页赛区评侧编号(由赛区组委会评阅前进行编号):赛区评阅记录(可供赛区评阅时使用):全国统编号(由赛区组委会送交全国前编号):全国评阅编号(由全国组委会评阅前进行编号):基于数理分析的葡萄及葡萄酒评价体系摘要葡萄酒的质量评价是硏究葪萄酒的一个重要领域,目前葡萄酒的质量主要由评酒师感官评定。但感官评定存在人为因素,业界一自在尝试用葡萄的理化指标或者葡萄洏的理化指标定量评价葡萄洒的质量。本题要求我们根据葡萄以及葡萄酒的相关数据建模,并研究基」理化指标的葡萄酒评价体系的建立对于问题一,我们首先用配对样品t检验方法研究两组评酒员评价差异的显著性,将红葡萄酒与白葡萄酒进行分类处理,用SPSS软件对两组ⅳ酒员的评分的各个指标以及总评分进行了配对样本t检验。得到的部分结果显示:红葡萄酒外观色调、香气质量的评价存在显著性差异,其他单指标的评价不存在显著差异白葡萄、红葡萄以及整休的评价存在显著性差异接着我们建立了数掂可信度评价模型比较两组数据的可信性,将数据的可信度评价转化成对两组评酒员评分的稳定性评价。首先我们对单个评酒员评分与该组所有评酒员评分的均值的偏差进行了分析,偏差不稳定的点就成为噪声点,表明此次评分不稳定。然后我们用两组评酒员评分的偏差的方差衡量评酒员的稳定性。得到第2组的方差明显小于第1组的从而得出了第2组评价数据的可信度更高的结论。对于问题二,我们根据酿酒葡萄的理化指标和葡萄酒质量对葡萄进行了分级。方面,我们对酿酒葡萄的级理化指标的数据进行标准化,基于主成分分析法对其进行了因子分析,并且得到了27种葡萄理化指标的综合得分及其排序(见正文表5)。另一方面,我们又对附录给出的各单指标百分制评分的权重进行评价,并用信息熵法重新确定了权重,用新的权重计算出27种葡萄酒质量的综合得分并排序(见正文表6)。最后我们对两个排名次序用基于模糊数学评价方法将葡萄的等级划分为1-5级(见正文表8)。对于问一,首先我们将众多的葡萄理化指标用主成分分析法综合成6个主因子,并将葡萄等级也列为主因子之一。对葡萄的6个主因子,以及葡萄酒的10个指标用SPSS软件进行偏相关分析,得到酒黃酮与葡萄的等级正相关性较强等结论。之后对相关性较强的主因子和指标作多元线性回归。得到了葡萄酒10个单指标与主因了之间的多元回归方程,该回归方程定量表示两者之间的联系对于问题四,我们首先将葡萄酒的理化指标标准化处理,对葡萄酒的质量与荀萄的6个主因子和葡萄酒的10个单指标作偏相关分析,并求出多元线性回归方程。该方程就表示了葡萄和葡萄酒理化指标对葡萄酒质量的影响。之后,我们通过通径分析方法中的逐步回归分析得到葡萄与葡萄酒的理化指标只确定了葡萄酒质量信息的47%。从而得出了不能用葡萄和葡萄酒的理化指标评价葡萄酒的质量的结论。接着我们还采用通径分析屮的间接通径系数分析求出各自变量之间通过传递作用对应变量的影响,得到单宁与总酚传递性影响较强等结论最后,我们对模型的改进方向以及优缺点进行了讨论。关键词:配对样本t检验数据可信度评价主成分分析模糊数学评价综合评分信息熵偏相关分析多元线性回归1问题重述确定葡萄酒质量时一般是通过聘请一批有资质的评酒员进行品评。每个评酒员在对葡萄酒进行品尝后对其分类指标打分,然后求和得到其总分,从而确定葡萄酒的质量。酿酒葡萄的好坏与所酿葡萄酒的质量有直接的关系,葡萄酒和酿酒荀萄检测的理化指标会在一定程度上反映葡萄酒和葡萄的质量。附件中给岀∫某年份一些葡萄酒的评价结果,并分別给出了该年份这些葡萄酒的和酿酒葡萄的成分数据。我们需要建立数学模型并且讨论下列问题:1.分析附件1中两组评洒员的评价结果有无显著性差异,并确定哪一组的评价结果更可信。2.根据酿酒葡萄的理化指标和葡萄酒的质量对这些酿酒葡萄进行分级。3.分析酿酒葡萄与葡萄酒的理化指标之间的联系。4.分析酿酒葡萄和葡萄酒的理化指标对葡萄酒质量的影响,并论证能否用荀萄和葡萄酒的理化指标来评价葡萄酒的质量2模型的假设与符号的约定2.1模型的假设与说明(1)评酒员的打分是按照加分制(不采用扣分制);(2)假设20名评酒员的评价八度在同一区间(数据合理,不需要标准化)(3)每位评酒员的系统误差较小,在本问题屮可以忽略不计(4)假设附件中给出的葡萄和荀萄酒理化指标都准确可靠。2.2符号的约定与说明符号符号的意义原假设显著性概率第1组评酒员对第号品种葡萄酒评分的平均值,第2组评洒员对第号品种葡萄酒评分的平均值第一组评酒员对指标评分的偏差的方差,第二组评酒员对指标评分的偏差的方差,=…,第1组10位评酒员对号酒样品第项指标评分的平均分第组第号评酒员对号酒样品第项指标评分与平均值的偏第1组第号评酒员对其项指标评分与平均值的偏差的平均第2组第个评酒员的总体指标偏差的方差重新确立的第项指标的权重第2组10个评酒员的总体指标偏差的方差评酒员指标的平均评分,=葡萄的第项指标,葡萄的第项因子,=葡萄酒的第项理化指标3问题一的分析与求解3.1问题一的分析题冂要求我们根据两组评酒员对27种红葡萄洒和28种白葡萄泙的10个指标相应的打分情况进行分析,并确定两组评酒员对葡萄酒的评价结果是否有显著性差异,然后判断哪组评酒员的评价结果更可信初步分析可知:由于评酒员对颜色、气味等感官指标的衡量人度不同,因此两组评酒员评价结果是否具有显著性差异应该与评价指标的类型有关,不同的评价指标的显著性差异可能会不同。同时,由于红葡萄酒和白葡萄酒的外观、口味竽指标羔异性较大,处理时需要将白葡萄酒和红葡萄酒的评价结果的显著性差昦分开讨论。基于以上分析,我们可以分别两组品尝同一种类酒样品的评酒员的评价结果进行两两配对,分析配对的数据是否满烂配对样品t检验的前提条件,而且根据常识可知评酒员对同一种酒的同一指标的评价在实际中是符合t检验的条件的。接着我们就可以对数据进行多组配对样品的t检验,从而对两组评洒员评价结果的显著性差异进行检验。由于对同一酒样品的评价数据只有两组,我们只能通过评价结果的稳定性来判定结果的可靠性。而每组结果的可靠性乂最终决定于每个评酒员的稳定性,因此将问题转化为对评酒员稳定性的评价。3.2配对样品的t检验简介统计知识指出:配对样本是指对冋一样本进行两次测试所获得的两组数据,或对两个完全相同的样本在不同条件下进行测试所得的两组数据。在本问中我们可以把配对样品理解为有27组两个完全相同的酒样品在两组不同评酒员的检测下得到的两组数据,两组屮各个指标的数据为每组评酒员对该指标打分的平均值配对样品的t检验可检测配对双方的结果是否具有显著性差异,因此就可以检验出配对的双方(第一组与第二组)对葡萄酒的评价结果是否冇差异性型对样品t检验具有的前提条件为:(1)两样品必须配对(2)两样品来源的总体应该满足正态性分布。配对样品t检验基本原理是:求出每对的差值如果两种处理实际上没有差异,则差值的总体均数应当为0,从该总体中抽出的样本其均数也应当在0附近波动;反之,如果两种处理有差异,差值的总体均数就应当远离0,其样本均数也应当远离0。这样,通过检验该差值总体均数是否为0,就可以得知两种处理有无差异。该检验相应的假设为:=,两种处理没有差別,4≠两和处理存在差别3.3葡萄酒配对样品的t检验问题一中配对样品为27组两个完全相同的酒样品在两组不同评酒员的检测下得到的两组数据,其中两组中各个指标的数据为各组10个评酒员对该指标打分的平均值。该问题中的10个指标分别为:外观澄清度、外观色调、香气纯正度、香气浓度、香气质量、口感纯正度、口感浓度、口感持久性、口感质量、平衡/总休评价。根据t检验的原理,对荀萄酒配对样品进行t检验之前我们要对样品进行正态性检验。首先我们根据附件一并处理表格中的数据,得到配对样品的两组数据,绘制红葡萄酒配对样品表格部分数据如表1表1红葡萄酒配对样品数据表澄清度澄清度平衡/整平衡/整(1组均值)(2组均值)体评价(1组体评价(2组均值)均值)2.3.18.4红29.6红263.63.78.8红273.73.78.8白葡萄酒配对样品表格部分数据如表2:表2白葡萄酒配对样品数据表澄清度澄清度平衡/整平衡/整(1组均值)(2组均值)体评价(1组体评价(2组均值)均值)白17.78.4白22.93.19.1日26白273.778.8从上表中我们能看出,将白葡萄酒和红葡萄酒中的每个指标分别进行样品的配对后,每一个指标的配对结果有27对,每一对的双方分别是1组和2组的评酒员对该指标的评分的平均值。3.3.1样本总体的K-S正态性检验配对样品的t检验要求两对应样品的总体满足正态分布,则总体中的样品应该满足正态性或者近似正态性,样本的正态性检验如卜以红葡萄酒的澄清度的27组数据为例分析:利用SPSS软作绘制两样品的直方图和趋势图如图1所示:图1红葡萄酒澄清度两组数据自方图我们假设两组总体数据都服从态分布,利用SPSS软件进行KS忙态性检验的具体结果见附录2.3。两组数据的近似相伴概率值P分别为0.239和0.329,大于我们一般的显著水平0.05则接受原来假设,即两组红葡萄酒的澄清度数据符合近似正态分布同理可用SPSS软件对其他指标的正态性进行检验,得到结果符合实际猜想,都服从近似正态分布。3.3.2葡萄酒配对样品t检验步骤两种葡萄酒的处理过程类似,这里我们以对红葡萄酒谜价结果的差异的显著性分析为例。step1:我们以第一组对葡萄酒的评价结果总体服从正态分布〃σ,以第二组对葡萄酒的评价结果总体服从正态分布μσ。我们已分别从两总体中获得了抽样样本和,并分别进行两样品相互配对。(具体数据见附录2.1)Step2:;引进一个新的随机变量,对应的样本为将配对样本的t检验转化为单样本t检验Step3:建立零假设4=,构造t统计量;Step4:利用SPSS进行配对样品t检验分析,并对结果做出推断3.4显著性差异结果分析3.3.1红葡萄酒各指标差异显著性分析由SPSS软件对红葡萄酒各指标的配对样品讠枍验后,得到各指标的显著性概率分布表。(结果如表3所示)表3红葡萄酒酒各指标显著性概率P指标外观澄清度外观色调香气纯正度香气浓度‖香气质量P0.6140.0020.1510.1000.010指标口感纯正度口感浓度口感持久性口感质量平衡/整体P0.4370.1580.2510.0550.674由统计学知识,如果显著性概率P显著水平α,则不能拒绝零假设,即认为两总体样本的均值不存在显著差异。则根据表3可得:两组评酒员对红葡萄酒各项指标的评价中除外观色调、香气质量存在显著性差异以外,其他8项指标都无显著性差异。3.3.2白葡萄酒各指标差异显著性分析代入白葡萄酒的评价数据,重复以上步骤,得到白荀萄酒各指标的显著性概率分布表。(结果如表4所示)表4白葡萄酒各指标显著性概率P分布表指标外观澄清度外观色调香气纯正度香气浓度香气质量P0,2990.0890.930.2380.714指标口感纯正度口感浓度口感持久性口感质量平衡/整体0,0000.0050.8630.0000.00l分析表4可得:两组评酒员对白葡萄酒各项指标的评价中只有凵感纯正度」感浓度、凵感质量、平衡/整体评价存在显著性差异,其他6项指标都无显著性差异3.3.3葡萄酒总体差异显著性分析(1)红葡萄酒总体差异显著性分析该问题的附件中已经给出了10项指标的杈重,因此将10项指标利用加权合并成总体评价。对于红葡萄酒两组评价结果构造两组配对t检验。得到显著性概率P=0.030

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电力系统继电保护 课程设计 论文有详细过程目录第一篇绪论第二篇原始资料分析…第三篇相关理论第四篇35KV线路相间短路的电流与残压…第五篇保护的配置与整定计算第六篇对全网保护的评价34第七篇结束语第八篇参考文献36第一篇绪论1.1设计题目35K单侧电源环网相间短路保护的配置与整定计算12设计任务1环网保护的配置与整定计算:针对本题,即保护1~8的配置与整定计算;2.单侧电源的单回线路保护的配置与整定计算:针对本题,即保护9的配置与整定计算;3.平行双回线路的配置与整定计算:针对木题,即保扩11~-14的配置与整定计算4.对全网保护进行评价:5绘制相关图纸6编写设计论文13设计综述通过对原始数据进行分析,结合所学知识以及查阅资料说的知识与技术,分别针对单侧电源单回线路、单侧电源平行双回线路和单侧电源环网发生相间短路故障时,进行了倮护的配置与整定计算,最终设计出一套完整的保护方案。第二篇原始资料分析2.1系统接线图如图2-1、图2t=05卩=1000kw35N单电源环网接线图(第3题cosc=0. 8NKL-10200568200/35BoKo四a「a2XSFL-8000/35=1500kwcs中=08■sL-250/35800MTi2XQF-25-2 T320Km35c0s中=8口2XSHL2000/35T62XQ252口QQT9t=05S-1600/35n=8bQGs=08卩=1500KM0so=082XQF-122ADkm102XSH31500352XSFL-15000/35SUMtL030Km卩=1500KwS200/350s中=08图2-12.2设备与线路的型号及参数采用标幺值进行计算,因为标幺值计算可以直观的判断结果的合理性,可以简化计算,运算方便,不用进行电压等级转换。这里采用采用标幺值的近似计算方法2.2.1基准值SB=100MWAUB1OKVUB=10. 5Kv, IB0=5.199%A,ZaUB10.51.1039B③*10.510035KV:Up-=37KY1001.560KAB13.69Q3B√337B157121B325040320.9375087661169xXI2]|[l3.25U0403209375H2○~T2T8325004D3202414B3X~八x040320.4141023G4EXAT9053308GX087661169X3250G60.533307873X1610TX15 Ti20876G图22.2.2发电机发电机型号本题代号CosφXGQF2-25-2G1G2G3G40.1160.80.4032QF2-12-12c5(G60.11120.7873计算公式xG=Xd*n一米COsq算例(QF2-25-2):X6=0.116*1000.80.1032252.2.3变压器变压器利号本题代号Uk%TSjL1-2000/35T71011126.53.25SFL1-8000/358.00.9375SjL1-1600/356.54.0625SFL1-31500/35T3T48.00.254SFL1-15000/35T5T68.015.00.5333J1-1250/35255.2计算公式:100算例(SJL1-2000/35):Xr1003.251002.2.4电抗器电抗器型号X1%NKL-10-200-66%0.2101.571计算公式XL=X1%水1*N算例:XL=6%5.499100.210.52.2.5线路线路名0BX10CD300.8766DE401.16900.40.58437FE1.023CG1.169CH(单回线)300.8766计算公式X*=X0米LB算例(Xp):XD=0.4求30*100=0.876637*372.3指定参数KA=0KK,=1.2relK=1第三篇相关理论31对电力系统继电保护的基木要求动作于跳闸的继电保扩,在技术上一般应满足四个基木要求,即选择性、速动性、灵敏性和可靠性;(1)选择性继电保护动作的选择性是指保护动作装置动作吋,仅将故障元件从屯力系统中切除,使停电范围尽量缩小,以保证系统中的无故障部分仍能继续安全运行。(2)速动性快速的切除故障可以提高电力系统并列运行的稳定性,减少用户在电压降低的情况下工作的时间,以及缩小故障元件的损坏程度。因此,在故障发生时,应力求保护装置能迅速动作切除故障。(3)灵敏性继电保护的灵敏性,是指对于其保扩范围内发生故障或者不正常运行状态的反应能力。满足灵敏性要求的保护裝置应该是在事先规定的保护范围内部故障时,不论短路点的位冒、短路的类型如何,以及短路点是否有过渡电阻都能敏锐感觉,正确反应。(4)可靠性保护装置的可靠性是指在该保护装置规定的保护范围内发生了它应该动作的故障时,它不应该拒绝动作,而在任何其他该保护不该动作的情况下,则不应该误动作。32运行方式电力系统的运行方式包括:最大运行方式,最小运行方式和主要运行方式最大运行方式是指(1)流过保护的短路电流为最大的运行方式:(2)根据系统最大负荷的需要,把系统中仝部的发电设备都投入运行的方式(3)在本设计中,系统中发电机和变压器全部投入,而且环网开环运行的运行方式;最小运行方式是指:(1)流过保护的短路电流最小的运行方式:(2)根据系统最小负荷的需要,投入与之相应的发电设备的运行方式(3)在本设计中,系统所带负荷最小,切除对短路电流影响最大的台发电机或变压器,而且环网闭环运行时的运行方式;主要运行方式是指:1)在一年之中,运行时间最长的运行方式;(2)根据系统负荷的需要,投入相应的发电设备的运行方式3)在本设计中,系统中的发电设备全部投入运行,而且环网闭环运行的运行方式3.3电流三段整定原则和校验原则电流Ⅰ段保护的整定原则及灵敏度校验原则(1)整定原则:按躲开本线路末端的最大短路电流来整定:2)校验原则:按最小运行方式下两厢短路吋的保护范围大亍被保护线路全长的15%来校验。按上述方法,若灵敏度不够,则采川电压电流联锁速断保护电流Ⅱ段保护的整定原则及灵敏度校验原则(1)整定原则:按躲开下一级各元件电流速断保护的最大动作值来整定(2)校验原则:按最小运行方式下,线路末端发生两相短路时有烂够的反应时间来校验,若按上述灵敏度不够,则首先考虑相继动作能否满足,若仍不满足则考虑与下一级线路电流Ⅱ段相配合,若仍不满足,则按灵敏度的要求进行反推,但必须满足选择性的要求:若仍不满足,这采用低电压启动的电流Ⅱ段保护电流∏段保扩的整定原则及灵敏度校验原则:1)整定原则:按躲开流过倮护安装处的最大负荷电流来整定。(2)校验原则:当作为本线路的主保护时,应采用最小运行方式下本线路末端两相短路时的电流进行校验;当作为相邻线路的后备保护吋,则应采用最小运行方式下相邻线路末端两相短路时的电流进行校验,按上述方法灵敏度不满足时,则采用低电压启动的过电流保护。34三段式电流速断保护的动作时限电流Ⅰ段为0s,电流Ⅱ段若与下一级线路的i段相配合,则为0.5s;电流Ⅱ段若与下一级线路的Ⅱ段相配合,则为1s电流Ⅲ段按吋限的阶梯原则来选择。35电流电压联锁速断保护瞬时电流速断保护具有很好的快速性,但当系统运行方式变化很大时,保护范围很小,甚至没有保护区。在不增加保护动作时限的条件下,可以增加一个低电压继电器构成电流电压联锁速断保护增长保护范围。由亍采用了电流和电压两个测量元件,在外部短路故障吋,只要冇个测量元件动作,保护就能保证选择性。动作电流是在正常运行方式下,保护范围末端三相短路故障时流过保护的短路电流。动作电压是在正常运行方式下,保护范围末端三项短路时,母线上的残余电压。36横联差幼电流方向保护平行双叫线往往用横差保护作为主保护的补充。樻联差动电流方向保护是反应平行双冋线电流不同前动作的保护。当1线电流I1与Ⅱ线电流I存在I1-Im>0关系时,判别I线路发生短路故障,Ⅰ线路断路器动作。否则Ⅱ线路断路器动作3.7电流平衡保护电流平衡保护是用电流平衡继电器来判別平行线路屮的故障线路。电流平衡保护是按比较平行双回线中电流的绝对值而动作的,同时还引入电压量进行制动3.8延时电流电压保护由于电流保护受系统运行方式变化影响很大,为了在不増加动作时限的前提卜,提高保护的灵敏性,可应采用电流电压保护。延时电流电压保护电压定值按保证测量元件范围末端故障吋冇足够的灵敏系数整定。电流定值按保护本线路木端故障有规定灵敏系数整定,还应与相邻线路保护测量元件定值配合。时间定值整定方法与阶段式电流保护相同第四篇35K∨线路相间短路的电流与残压41单侧电源单回线路41.1最大运行方式1电网接线图,(如图4-1)0A032040820403202414093515712177B32504032D2414GeR-9 i MLT05333078730.9375X1169H60533307X~X回回T6图4-12等效电网接线图,将电源电抗进行串并联计算,得Xd>:=0.1588,(如图42)15712177B3.25c图4-23.电流与残压计算(1)首端短路:(3)Kmax0.5781Xd∑+(XL)0.1588+(1571)3)(X1)=0.5781*1.571=09082