用电信息采集终端远程故障诊断系统开发与应用

针对目前广东电网公司电能计量自动化系统终端装置装机工作量巨大,运维人员短缺,故障终端多且故障情况多样,诊断过程复杂等问题,利用智能专家系统,采用完成端口和ACE框架编程技术研制了一种用电信息采集终端的故障智能诊断系统,包括诊断主控系统和诊断子系统。该系统具有快速、在线、自动地诊断分析终端故障的功能,确保了终端故障得到及时和有效的解决,提高了终端故障诊断分析效率,减轻了现场终端维护工作量。

电能计量表计及终端可靠性研究与探索

近年来,随着国内用电信息采集系统的大规模推广和建设,运行于现场的电能计量表计和终端产品的可靠性质量问题也逐渐凸显,本文首先介绍了国内外电能计量表计和终端可靠性研究的现状及趋势,可靠性预计的方法,接着对电能计量表计和终端产品的典型故障进行失效分析并提出改进措施,最后分析了影响产品可靠性的关键因素并提出了产品可靠性设计的方法,为电网公司电能计量表计和终端产品可靠性方法的研究、可靠性评估标准的制定以及产品可靠性的检测等提供了技术参考和依据。

故障诊断技术在计量自动化系统中的应用

介绍国内外远程故障诊断技术研究的进展情况和计量自动化系统的发展历程,分析计量自动化终端故障维护面临的问题,提出一种现场运行计量自动化终端故障远程诊断的解决方案,自主开发计量自动化终端远程故障诊断专家系统,首次实现对现场大规模计量自动化终端的远程故障诊断。

基于无线传感器网络的分布式处理目标跟踪系统

系统使用超声波传感器和扩展卡尔曼滤波对无线传感器网络中的移动单目标进行定位跟踪。节点嵌入式应用程序采用TinyOS/nesC[1]编程实现,采用Labview进行应用层开发。为了优化网络的能耗以延长网络寿命,提出了两种在分布式传感器网络中局部节点自适应选择任务节点[2]的方法。实验结果验证了扩展卡尔曼算法的正确性,并比较了这两种任务节点选择调度方法的跟踪性能,得出了基于候选节点协方差矩阵最小迹的任务节点选择调度方式在目标丢失率和跟踪精度综合考虑的基础上性能更优。

基于嵌入式Web server的用户侧智能终端设计

为了适应智能电网智能用电技术发展要求,满足电网与用户之间交互需要,本文结合嵌入式web技术,提出一种基于ARM11和Android嵌入式系统的全新的用户侧智能终端设计方案。文中阐述了系统的软硬件设计与实现,给出了平台方案选用、架构设计、嵌入式web、HTTP协议等实现方法。

面向目标跟踪的WSN协同调度策略及拓扑控制

基于扩展卡尔曼滤波估计理论提出了分布式无线传感器网络的目标跟踪算法,给出了基于邻节点集的协同调度策略和采用退避机制的按需距离矢量路由(AODV)拓扑控制策略,实现了分布式环境下任务节点和拓扑结构的动态自适应切换.通过研制融合了MicaZ硬件节点和超声波传感器的原型系统,实现了对移动目标的跟踪和定位,验证了所提出算法的正确性.

最小二乘支持向量机用于水量预测

针对标准支持向量机建模时间长的缺点,为了城市用水量准确预测,需建立有效的预测模型。采用的最小二乘支持向量机基于结构风险最小化,并在支持向量机的基础上,将求解二次规划问题转化线性方程组,采用径向基核函数,使最小二乘支持向量机模型的待定参数比标准支持向量机少,可大大加快建模速度,同时还采用了人工免疫系统的自适应动态克隆选择算法,在寻优过程中能够准确、快速地搜索最小二乘支持向量机的最优参数。把上述模型用于城市日用水量预测,具有学习速度快,也具有良好的非线性建模和泛化能力,而且预测精度较高。

基于人工免疫与支持向量机的日用水量预测

鉴于城市日用水量受众多因素的影响和具有复杂的非线性特点,提出一种基于人工免疫与回归支持向量机的用水量预测模型,根据免疫学原理的阳性选择对样本进行聚类后,由于去除非同类信息的干扰,样本数量大为减少,样本信息得到提纯.把模型应用于城市日用水量预测中,通过合理选择核函数、敏感系数、惩罚因子和宽度参数,从实例分析可知,该模型具有建模速度快、预测精度较高的特点.

基于加权最小二乘法的低压配电台区拓扑自动识别方法

低压配电台区的拓扑关系信息对线损分析、窃电预警、故障定位以及优化运行等方面都具有重要意义。针对目前低压配电台区拓扑关系缺失或不准确问题,本文首先基于高级量测体系,建立了支持低压配电台区拓扑识别的系统架构。然后,提出了基于加权最小二乘的低压配电台区拓扑识别方法,该方法需要采集多时段的变压器低压拓展采集单元和用户侧智能电表的有功电流值,并根据电流值数据建立最小二乘法求解拓扑关系的矩阵方程,对时间较近的数据施加较大的权重,以达到能够尽早发现发生改变的拓扑关系的目的。最后,本文还提出了反映加权最小二乘法计算性能的拓扑改变发现率指标以及反映测量误差忍受限度的允许误差率指标,并在算例仿真中依据这些指标对本文所提识别方法进行了分析。

电力电缆检测质量缺陷分类研究

本文以电力电缆为例,首先按照产品质量影响程度制定了10k V电力电缆缺陷分类表。在此基础上,借鉴GB/T 28863-2012《商品质量监督抽样检验程序具有先验质量信息的情形》质量特性的判定准则,提出了产品质量影响程度缺陷分类的局限性,并根据产品质量监督限和质量特性值标准差提出了完善建议。对于使用单位质量管理部门制定电力电缆产品到货质量检测缺陷分类,本文提出了很好的建议。

基于随机森林模型的台区相序识别方法

低压台区拓扑关系识别是实现电网智能化的一个关键基础,相对于人工识别,从数据挖掘角度进行识别,具有成本低、准确率高、时效性好的优势。就其相序识别问题,提出了基于随机森林算法的低压台区相序关系自动识别方法。首先基于随机算法原理搭建了用于台区相序识别的随机森林算法模型,并提出采用F1;core统计值作为识别模型的评价指标;然后将搭建好的模型应用到实际台区进行训练,训练方式设置了两类测试集:口袋内台区测试集与口袋外台区测试集;最后将训练好的算法模型对测试样本进行相序分许。实证结果证明,所提方法对台区的相序拓扑分析有较高准确性,为低压台区拓扑分析提供了一种技术思路和可行方法。

基于电气特性分析的台区拓扑变化辨识方法

低压台区拓扑关系识别是支撑配电网智能化、数字化的关键基础。当前台区相序识别多从静态识别角度研究,缺少拓扑变化识别方法,就此提出了基于电气特性分析的台区拓扑变化辨识方法。对台区每天的用电数据设置滑动窗口,首先判断每一帧滑动窗口的电流数据的拟合偏差是否超过阈值;然后在拓扑变动较大的情况下直接启动拓扑计算程序,对台区用户重新计算相序拓扑关系,而在拓扑发生小变动的场景下,启动拓扑变动辨识程序,进一步分析了拓扑变动的电气特性并提出辨识方法;最后通过算例表明所提方法可以有效发现并辨识出相序拓扑变化的用户。

自主化智能用电操作系统、芯片、装备关键技术研究与应用

智能用电是智能电网关键环节和新型电力系统创新最活跃的领域之一,其核心技术的自主可控是支撑电网与用户间电力流、信息流、业务流实时互动的重要基础和安全保障.智能用电设备种类多、数量多、投资大,仅国内在运行电表数量达到7亿台,每年需更换8000万台.然而,长期以来芯片、操作系统受制于国外技术,软件定义设备能力不足,存在严重的信息安全隐患,以及频繁更换设备、资源严重浪费的问题,也造成停电抢修效率低、供电可靠提升难、用户用电体验差等制约智能用电持续发展问题.本项目从数据模型架构、嵌入式操作系统、芯片、智能感知算法、装备等方面开展技术攻关,实现关键技术自主可控,实现了智能用电整体解决方案.

基于RFID环境下的电表箱内资产在线管理关键技术研究

随着国家技术科技不断发展,通信技术不断进步,RFID(射频识别技术)作为一种无线通信识别技术,可通过无线电通信方式完成目标识别与数据读取,不需要在识别系统与目标之间建立机械或者光学接触,实现数据便捷读取。电子标签不需要单独供能,在进行识别的过程中通过感应读取器发出的电磁场从而获取能量,简单易维护。