机械式双定位块套管接箍定位器的设计与现场试验

连续油管入井过程中存在预弯曲、受力易伸缩的问题,无法满足连续油管压裂中对目的层高精度定位的要求,为此,设计了机械式双定位块套管接箍定位器。在分析现有套管接箍定位器优缺点的基础上,设计了机械式双定位块套管接箍定位器的结构,对该定位器入井过程中5种情况下的受力进行了分析,揭示了其工作原理——利用大钩载荷的变化与测井数据,找准定位块经过套管接箍时管柱下放力的2次波动,实现精确定位。利用ADAMS软件对该定位器进行了动力学数值模拟,分析了定位块角度、弹簧刚度、定位块高度差对该定位器产生的力学波动幅度的影响。模拟分析发现,定位块角度、弹簧刚度与该定位器产生的力学波动幅度成正比,而定位块高度差对该定位器产生的力学波动幅度影响较小。根据模拟结果,优选定位块角度为65°、弹簧刚度为220 N/mm。该定位器在塔河油田X井的现场试验结果发现,可以将因振动、固体颗粒等引起的干扰波动与经过套管接箍所产生的力学波动区分开来,从而有效避免误判。研究认为,机械式双定位块套管接箍定位器定位精度高,能有效解决连续油管入井过程中对目的层定位不准的问题。

故障工况下有杆泵采油系统运行特性及示功图研究

根据井液进出泵筒速度及泵筒内井液压力变化规律分别建立正常工况、气体影响、漏失影响和供液不足等工况下的泵阀运行特性模型,并与杆管液动力学模型进行耦合,形成故障工况下有杆泵采油系统的仿真模型及对故障工况下的有杆泵采油系统运动特性的仿真分析。结果表明:仿真结果与现场实测地面示功图具有良好的一致性且预测产液量平均误差低于6%,验证了故障仿真模型的准确性;碳纤维混合杆柱相对于钢杆采油系统示功图载荷绝对值较小,加载和卸载线较长,谐波个数较少且平滑;气体影响、游动阀漏失会减小加载完成时抽油杆柱的谐振,供液不足、气体影响和固定阀漏失会加剧卸载完成时抽油杆柱的谐振;基于该故障仿真模型可获得碳纤维抽油杆等新型抽油杆故障工况下的示功图图库。

基于SVM的载波通信调制信号识别方法研究

针对当前对低压电力线载波通信调制信号识别过程中出现选取特征困难、选取特征不恰当、识别准确率低的问题,提出特征选择——支持向量机(support vector machine,SVM)的调制信号识别方法。通过采集电力线载波通信芯片发送的调制信号样值,经预处理去噪、滤波后选取调制信号多个特征,使用特征选择工具——FEAST,从多个特征集中找出最能标识数据特征集的特征子集,利用SVM方法对特征子集进行判决归类,并将分类识别后的结果与传统神经网络进行比较。仿真结果表明,所提出的方法选取特征与原有方法相比更为简单准确,其识别准确率较传统神经网络有明显提升,调制信号识别准确率达到98%以上,且收敛速度相比更快,可为多特征下低压电力线载波通信调制信号识别提供参考。

基于集抄系统深化应用的低压台区电网拓扑重构方案

基于用电信息集抄系统的深化应用,如台区区分,相位识别和瞬时冻结等关键技术,配合电力线测距等第三方设备,提出一套新型的低压台区网络拓扑结构重建方案。台区区分和相位识别技术用于台区归属个相别分支的初步等基本拓扑信息的获取,然后基于此分析方法恢复台区内的分支,节点电力线测距用于辅助获得更加贴近物理现实的拓扑信息,依据以上获得的所有信息重构台区电网的拓扑结构。

用电信息采集系统中集中器脆弱性分析

用电信息采集系统中集中器起着至关重要的作用,然而其系统本身面临诸如硬件攻击、软件漏洞、网络攻击的安全性威胁。文中讨论了集中器的的构成、特点、功能及其安全问题,分析了集中器的脆弱性问题的来源、易受到的攻击方式及相对应的预防措施。以通过对集中器的控制实现对主站的攻击为例,采用MD5withRSA数字签名算法从集中器安全防护入手解决非法入侵主站的问题,结合其通信的特点以及存在的脆弱点进行保护,与以往的方法对比提高了其运行的安全性。

改进灰色关联分析在台区智能识别中的应用研究

配电台区用户接线方式繁多,线路拓扑结构和特征多样化,相邻台区之间存在通信串扰的问题,导致台区识别不准确,电能表抄读失败,严重制约着台区线损的准确计算,甚至引发供用电双方的计量纠纷,为解决上述问题,确保台区识别的准确性,针对台区智能电能表线路电压特征,提出了一种改进灰色关联分析的台区识别新方法,该方法克服了现有台区识别技术中存在的不足,通过分析未识别或跨台区电能表与已明确台区归属的电能表之间线路电压的关联度,摆脱了一定的主观判断性,实现台区智能识别。经实例测试表明,该方法能在复杂环境条件下准确进行台区识别,具有较高的实用价值。

云环境下智能化信息安全防护自动监控系统设计

传统的监控系统消耗内存过高,检索信息量很少。针对上述问题,在云环境下设计了一种新的智能化信息安全防护自动监控系统,对系统的硬件和软件进行设计,硬件部分主要设计了安全防护平台、数据处理器、安全隔离网关,分析了应用层、业务层、数据层和设备层四个架构层次;软件部分工作内容包括安全接入、安全防护和安全防御。与传统系统进行实验对比,结果表明,所设计的系统在监控时只消耗少量内存,检索信息量少,效果好,具有很大的发展空间。

梯级水电站发电优化调度模型与算法研究

分析研究了梯级电站长期发电优化调度的理论与方法，针对传统遗传算法应用于梯级电站长期发电优化调度问题时存在的缺陷，如传统遗传算法用于求解梯级电站优化调度问题时，存在随机种群可行率难以控制；遗传操作过程中可能破坏较优个体；易”早熟”等问题，提出一种改进的遗传算法，即在产生随机种群和变异过程中提出考虑连续阶段约束，对个体的可行性进行检验、修正和保护；通过优化设计变量在各次计算中产生联系，实现算法的逐步寻优，避免算法的”早熟”。通过实例仿真分析，验证了改进算法的可行性和优越性。

基于集中器SIM卡状态分析的异常检测

为解决用电信息采集系统面临的非法入侵问题,本文提出了一种基于集中器SIM卡异常行为分析的方法,构建非法入侵检测系统,实现对于主站的入侵保护。在对系统进行非法入侵的过程中,入侵者需要依赖于系统中的GPRS模块,而对于GPRS模块进行非法访问和使用时会产生一系列的异常行为。基于此,本方案首先实现了在入侵检测系统中对于这一系列异常行为的捕获,并以将结果以日志的形式存储起来,用以进行实时建模,用改进的K-means和iForest算法将正常行为与异常行为聚类区分,实现对于异常行为的检测,发现疑似异常点后,再结合心跳帧机制判断确认,如果确认访问者为非法身份则发出警告,并拒绝访问请求。经仿真分析,该方案能够检测出目前用电采集系统主站被非法入侵的行为,并具有很好的拓展性和前瞻性。

G3-PLC中MAC层动态信任评价机制研究

G3-PLC是目前应用最为广泛的电力线通信标准协议之一,适用于智能电网的抄表、监测等传输数据速度要求不高的场合。为保障G3标准下电力线载波通信安全,以无线通信安全技术标准为依据,在媒体接入控制(MAC)层已有的MAC通信层和6LoWPAN安全认证层的基础上增加MAC感知子层,并建立动态信任评价机制模型,实现对用户频谱资源的合理分配。该信任机制基于客户端用户行为进行评价,利用强化学习方法,采用信任值升降作为奖惩制度,以信任值为判据实现服务端对客户端频谱资源的分配,确保每个感知用户在通信过程中与信誉高的节点融合并降低恶意用户的信任值,从而进行正确频谱感知,抑制分配不信任用户频谱资源,最终将不信任用户剔除出整个网络。

低压用电“台区识别技术”研究

在电力运营过程中,因管理不善常导致用户的台区归属与系统不一致,台区识别技术通过相应技术手段智能识别用户的正确归属,从而解决诸如采集、线损等各类衍申问题。基于对现行台区识别技术原理的研究,提出一种基于频率偏移检测的台区智能识别模型和方法。该方法有效提高了台区识别结果的准确性和及时性,大大减少了对本地通信信道资源的占用。

采集档案自动同步策略优化研究

精准高效的采集档案自动同步对于减小电力企业现场维护成本压力,减小其用户档案管理难度,实现其用电信息采集系统自动化、智能化具有重要意义,但现实中存在较多难点。研究了相关原理及策略,优化设计了一套采集档案自动维护详细流程,并对各个常用业务场景进行了详细流程描述。

基于ANSYS的中重冰区耐张塔动态特性研究

对重冰区耐张塔进行了分析。在对重冰区耐张塔进行静力分析后，选取偏移最大的点进行动力分析。基于有限元分析软件ANSYS建立了110kV等级中重冰区耐张塔空间三维模型，进行动力分析后得到前六阶模态的频率，绘制反应谱曲线。根据曲线选取安全而又经济的阻尼值。

天然气水合物储层性质对微波加热后储层温度的影响

为了弥补降压法开采后期储层结冰、水合物二次生成等方面的不足,运用微波加热技术向储层进行能量补充。选用漏泄同轴天线作为微波加热装置,根据装置结构设计天然气水合物储层微波加热工艺方案,并且建立水合物储层微波加热仿真模型,通过试验验证仿真模型的准确性,并分析储层性质对微波加热后储层温度的影响规律。结果表明:储层微波加热工艺方案能够有效提升储层温度,储层初始温度为2℃,微波加热后储层最高温度为26.22℃,平均温度为5.19℃;储层温度随着损耗因子的增大而增大,随着介电常数的增大而减小;随着储层密度和比定压热容的增大,储层升温效果变差;随着储层导热系数的增大,储层温度分布更加均匀。

基于面向对象协议的用电信息采集系统设计

针对用电信息采集系统中通信线路的复杂与智能电表通信协议不统一的问题,对智能电网建设的用电信息采集系统提出了基于面向对象的通信协议。面向对象通信协议是应用在用电信息采集系统的通信协议,是目前电网公司大范围内开展的试点,本文主要介绍了面向对象协议的试点工作以及基于该协议下的用电采集系统的具体设计。

电力通信系统的宽带调节技术

当前利用分层网络结构对电力通信系统数字信道进行调节的方式,存在吞吐量性能差、宽带分配不均衡以及电力信息传输丢失严重等问题。提出利用遗传算法对电力通信系统宽带进行调节。对电力通信系统宽带中,每个OFDM符号内多个用户同时进行电力数据传输中的多种参数进行定义并计算,对最大的传输比特数以及最大功率进行计算,在电力通信资源分配速率的自适应和功率自适应的目标几乎一致理论基础上,建立电力通信多用户速率自适应宽带资源分配的数学模型,针对多用户的多目标特点,利用遗传算法中优良基因的注入,跨世代精英的保留以及迭代次数等,满足电力通信系统的多用户宽带资源分配需求。并通过实验证明,所提方法可实现电力通信系统宽带的有效调节。

电力设备的GIS数据采集及其系统建构

在我国电力行业发展当中需要将电力设备和线路等在空间位置上标注出来,再以此为基础来排除和修理故障。在实行电力信息系统之前,需要人工完成这些工作。当前电力行业快速发展,计算机技术又得到了普及,借助于计算机对于一些图形信息和设备等进行管理成为必然发展趋势。本文将着重介绍GIS技术在电力设备当中的应用,明确数据采集以及系统建构的方法,结合实际案例明确其应用价值和指导作用。