基于重载荷大跨度桁架机器人的电力物资智能搬运系统研究

随着国家电网“具有中国特色国际领先的能源互联网企业”战略目标的提出,电力物资仓储逐步向数字化、智能化方向迈进。针对重型电力物资仓储的核心环节——智能搬运,提出一套桁架机器人配合AGV及顶升平台的智能搬运解决方案。分析在重载荷、大跨度、外形各异等复杂工况条件下,如何实现高安全性、高精度、高效率的搬运;分析桁架机器人与AGV及顶升平台之间的协同工作,以及如何在重载荷下实现双顶升平台的高精度同步控制;提出采取RFID技术实现智能搬运过程的自动数据采集。

基于机器视觉和卷积神经网络的无人化智能装卸研究

利用机器人可以大批量、不间断作业的优势,设计基于机器视觉和卷积神经网络的无人化智能装卸方法。使用机器视觉系统采集无人化智能装卸机器人装卸时的图像数据,通过自适应卷积神经网络的无人化智能装卸图像识别方法获得待装卸物体,将其在图像坐标系下的坐标值运用张氏标定法转化为机器人坐标系下的坐标值,根据转化结果采用快速扩展随机树算法驱动机器人运动到坐标位置,实现待装卸物体的无人化智能装卸。实验结果表明:该方法能识别出全部待装卸物体;标定所得重投影误差值小,无人化智能装卸机器人运动路径短,并能有效避开所有障碍物,能高效、精准地装卸全部待装卸物体。

电力物资小样本集的改进长短期需求预测模型

为有效保障智慧仓储系统的物资供应能力,对各类电力物资进行准确的需求预测是保证物资采购量和稳定高效供应的基础。针对现有智慧仓储系统接入数据少和难以支撑模型训练的问题,提出一种结合蒙特卡洛模拟和改进长短期记忆网络(long short-term memory,LSTM)的电力物资需求预测方法。首先根据初始数据集的分布和特征,采用蒙特卡洛方法模拟扩充数据集,同时利用KL(kullback-leibler)散度验证生成数据集的一致性,最后建立基于引导聚集算法的改进LSTM电力物资需求预测模型,提高模型的泛化能力和稳定性。通过仿真试验,所提模型有效提高了训练集可用数据过少前提下的电力物资预测精度。

基于支持向量数据描述的局部放电类型识别

电力设备内部绝缘缺陷发展往往会因环境条件的改变而变化,加之采集到的局部放电(PD)数据具有分散性和复杂性,导致传统绝缘故障识别方法效果不佳。为此,提出了一种用于气体绝缘组合电器(GIS)设备PD类型识别的支持向量数据描述(SVDD)算法。借鉴支持向量机(SVM)算法中最大化"间隔"的思想,建立了这种优化的支持向量数据描述(OR-SVDD)算法。该算法采用多分类方法中的"一对多"原理,用以解决对传统绝缘故障出现的识别率低、误识别、漏识别以及识别时间长等问题。通过仿真与实验结果表明,OR-SVDD算法能够对所有的数据进行正确描述,自动辨识拒识对象,训练时间低于传统的SVM算法,并具有较高的识别率,在电力设备在线监测与局部放电模式识别领域有良好的应用前景。

气体绝缘电器局部放电模式的多特征信息融合决策诊断

气体绝缘电器(GIS)局部放电(PD)信息的传统模式识别方法存在识别率低、特征维数过高、信息利用不充分等问题。为此,根据Dempster-Shafer证据理论,将对局部放电的时间解析信号分析模式和局部放电的相位解析信号分析模式的融合决策诊断引入GIS故障分析,实现了对GIS内部绝缘缺陷的有效综合判别。仿真与实验结果表明,该方法能深入挖掘识别中的有效信息,并通过一定的决策规则实现对信息的总体描述,具有良好的拒误诊断能力。此外,基于2种分析模式对4种典型缺陷的综合识别率均高于80%,且互补性较强,在降低特征维数的同时显著提高了识别准确度。

自适应分级多分类支持向量机在变压器故障诊断中的应用

以变压器油中溶解气体和变压器故障之间的关系为基础,提出了一种自适应分级多分类支持向量机变压器故障诊断方法。此方法基于模式识别特征提取的思想,采用不同的输入向量,对变压器有无故障和故障类型判别时,采取分级决策结构。采用自适应优化算法对多分类支持向量机进行优化,通过诊断效果和不同类型故障识别率的比较,得出变压器油中溶解气体的组分含量比值更能反映变压器故障类型,最终测试效果比较和支持向量机参数分析,可以看出该方法具有较高的准确率和良好的泛化能力。

自适应模糊支持向量机增量算法在变压器故障诊断中的应用

利用油中溶解气体对变压器进行故障有无以及故障类别判断时,为抑制冗余信息的干扰,提取与分类模式密切相关的特征作为每层诊断模型的输入;增量学习算法通过提取模型的支持向量和误判样本,逐步积累样本的空间分布知识,提高诊断模型的精度与训练速度,同时剔除对构建模型无贡献的样本以节约存储空间。为提升算法的收敛速度,采用参数自适应优化算法动态搜索模糊支持向量机的模型参数。最后,通过实例将该算法与普通的多分类支持向量机以及多分类模糊支持向量机相比,得出该算法具有相对较好的收敛性和诊断效果。

两起典型红外发热缺陷案例分析及处理

红外测温技术是电力设备状态检修、带电检测的重要技术手段,具有不接触、不取样、不停电且准确、便捷、直观的优点。其中,接头接触不良、螺栓紧固不牢是红外测温发现的主要问题,然而目前对此类缺陷普遍缺乏重视,难以及时消缺。文中根据2起典型案例分析介绍此类缺陷的产生原因以及处理方法,为此类缺陷的检修工作提供参考。

基于改进机器学习的人体行为识别方法研究

针对人体行为识别领域传统方法特征提取复杂、分类准确率低的问题,提出了一种基于深度置信网络-支持向量机(DBN-SVM)的行为识别模型。首先,为了更好地捕捉用户行为的周期性变化,引入滤波器对行为信号进行降噪、滤波和加窗分段处理;其次,提出了DBN-SVM模型,将预处理得到的行为时频信号作为模型的可视层输入,通过DBN自动提取行为数据特征,结合SVM实现行为的分类识别。最后,实验中将该模型应用于多个行为数据集,并与传统的机器学习方法进行对比,结果表明,该方法的行为识别结果较传统的机器学习方法效率提升了4%~15%,可以更精准地实现活动分类,提高行为识别性能。

基于SDK的ABB机器人语音控制方法研究

提出一种基于SDK的ABB机器人语音控制方法,以ABB工业机器人作为研究对象,采用PC SDK通信二次开发接口构建语音识别平台,利用语音识别技术提取语音命令用于机器人控制,并结合机器人运动控制模型来设计整个语音控制系统。测试结果表明,该系统具有较强的语音指令接收和识别能力,对实时语音控制具有准确、可靠的成效。

大容量试验系统建模方法及一键顺控方案研究

大容量试验是检验电力装备性能,保障装备安全可靠运行的重要环节。现有的大容量试验回路主要依靠人工操作,存在流程复杂、效率低且易出错的问题。针对大容量试验回路智能化控制的难题,研究建立了冲击发电机单电机短路模型和双电机并联短路模型,分析了发电机短路特性,结合典型大容量试验回路设计了一键顺控方案,提出试验回路一键顺控操作流程。通过对发电机短路模型和大容量试验回路系统的仿真,验证了所建发电机短路模型的正确性及大容量短路试验一键顺控方案的合理性。

绝缘油中悬移微粒放电特性实验平台构建

为了掌握液体绝缘介质在流动状态下的放电机理和耐受特性,完善流动液体介质的放电理论,构建了模拟不同流速与温度、不同杂质与含量的流动液体绝缘介质放电特性实验研究平台,并详细介绍了实验平台工作原理和参数选取。设计的综合实验平台能够模拟绝缘油中各种悬移微粒杂质所产生的局部放电,研究工程纯流动液体绝缘介质的耐受特性及影响因素,获取不同实验电压、油流速度和油温等情况下的各种放电信息。初步实验结果表明：绝缘油的绝缘性能随着流速增加而提高,随着油温增加而提高;流动状态下绝缘油的击穿电压比静止状态下的绝缘油平均高出3～5 kV,气泡含量的增加会导致绝缘油耐受特性的下降,击穿电压在实验范围内下降12 kV左右。该平台为最终建立流动状态下工程纯液体绝缘介质的放电理论奠定了综合实验基础。

UPFC与IPFC提升系统输电能力比较研究

随着电力系统负荷及网架的日益发展,由系统潮流分布不均而引起的输电阻塞问题越来越严重,极大地制约了电力系统的输电能力与效率。利用FACTS设备提升电力系统输电能力相较于传统方案具有占地面积小、可控性高等多方面的优势。UPFC与IPFC作为先进的第三代FACTS装置,在潮流调控方面均有着突出的应用优势。因此有必要对两者在提升系统输电能力方面进行技术经济比较研究,用以指导实际工程的解决方案选择。首先基于附加功率注入法分别对UPFC及IPFC进行稳态建模,推导了其数学表达式。之后以江苏南通西北片电网为例,将所建模型应用于实际电力系统,计算结果显示两者均能大幅提升系统输电能力以及安全可靠性。最后在多种工况下对这两种解决方案进行了技术经济比较分析,结果表明IPFC相较于UPFC而言在潮流调控方面的作用更为全面与突出。

含线间潮流控制器的电力系统联合潮流计算

线间潮流控制器(IPFC)能实现线路间的潮流转移和分配,可用于解决电力系统中潮流不均引起的一系列问题,具有较大的应用潜力和价值。为评估IPFC工程应用价值,需实现含IPFC的大系统潮流计算,但目前我国多用于电网规划设计的大型电力系统分析软件中没有开发IPFC模型。为解决上述问题,提出了一种基于Matlab与PSD-BPA的含IPFC电力系统的联合潮流计算方法。首先推导了IPFC功率注入模型的数学表达式,并设计了Matlab与BPA联合潮流计算的计算框架,由Matlab进行IPFC求解计算,BPA进行大电网潮流计算,通过数据交换接口完成两种仿真软件的交互与交替求解。进一步对IPFC功率注入模型进行改进,提出了一种基于PI控制器的变步长潮流迭代策略提高了计算方法的收敛性。以南通西北片电网为例,对提出方法进行了仿真验证,计算结果表明了提出方法的正确性和有效性。

计及线间潮流控制器的电力系统潮流优化

随着电力电子技术的发展,FACTS设备得到了广泛应用。近年来,UPFC在我国得以应用,为电网潮流分布不均的输电瓶颈问题提供了新的解决思路。IPFC是一种较UPFC更为强大的FACTS装置,其不仅能像UPFC一样控制目标线路潮流,还能实现不同线路间功率的定向、定量交互,均衡输电通道潮流。然而,已有文献在对含IPFC电力系统的潮流优化研究中,并未充分计及实际电力系统及IPFC潮流调控域的各方面约束。该文首先基于附加虚拟节点法建立了IPFC的稳态模型,然后在考虑IPFC实际控制能力的情况下,获取实际系统中的IPFC潮流调控域,最终,提出一种计及IPFC潮流调控域的兼顾电力系统经济性与安全性的含IPFC电力系统多目标潮流优化方法。仿真算例验证了所述模型的有效性与准确性。

考虑UPFC控制模式的N-1安全约束最优潮流及应用

统一潮流控制器(UPFC)能有效解决电网潮流分布不均引起的一系列问题,近年来受到广泛关注。为进一步挖掘UPFC控制潜力、提高电网运行的安全性,提出了一种考虑UPFC控制模式的N-1安全约束最优潮流模型。首先,建立了考虑UPFC双回线结构的等效功率注入模型;其次,结合中国苏州南部500 kV实际电网算例,分析了UPFC控制模式对静态安全性的影响,指出了在潮流优化过程中考虑UPFC控制模式的必要性;最终,构建以静态安全裕度为目标的优化模型,并在优化的过程中充分计及UPFC控制模式对系统N-1故障后潮流分布的影响,实现系统运行参数与UPFC控制模式的共同择优。基于苏州南部电网的仿真算例表明,所提的潮流优化方法能够充分挖掘UPFC的静态控制潜力,显著提高系统的静态安全水平。

线间潮流控制器建模及潮流优化方法

线间潮流控制器(interline power flow controller,IPFC)作为第3代柔性交流输电系统(flexible AC transmission system,FACTS)的代表性设备,具有强大的潮流调控能力。而IPFC的引入,会增加潮流优化(optimal power flow,OPF)问题的非凸性,导致其难以被准确、快速求解。为解决传统IPFC模型中等效电压源相角对应约束难以被凸化的问题,该文基于注入功率变量重新构造了IPFC的等效约束,并进一步利用数学变形、近似处理、二进制展开技术,对该模型进行凸化处理,将含IPFC的OPF问题从高度非凸的优化问题转化为混合整数二阶锥规划(mixed integer second-order cone programming,MISOCP)问题。最终,在仿真算例中完成近似误差分析,并利用Matlab/Gurobi求解MISOCP模型。结果表明,所提优化方法计算精度高,求解速度快,显著降低了系统发电成本,可为综合型FACTS的在线优化调控提供理论和技术支撑。

直流电压下闪络及电晕后聚合物表面电荷积聚特性

为深入研究聚合物介质表面电荷聚散的规律,并探索其相关机理,使用闪络及电晕的方法以实验形式对2种情况下产生的表面电荷积聚与消散问题进行了深入分析,重点对实验中出现的异号电荷积聚进行了探究,明确了实验中异号电荷来源于加压结束时已积聚电荷造成的二次放电。实验发现,连续闪络能够使得试品的闪络电压上升并在闪络3~5次后达到饱和。根据对实际实验现象的分析,提出了介质表面双极性电荷积聚观点,认为闪络后试品及高强度电晕处理会导致双极性积聚,而低强度电晕处理则产生单极性积聚。双极性积聚的电荷会在闪络发展过程中与闪络路径等离子通道中的电荷相互作用,从而影响闪络电压。

线间潮流控制器分步选址与多目标优化定容

线间潮流控制器(IPFC)作为一种新颖的柔性交流输电装置(FACTS),不仅有着和统一潮流控制器(UPFC)一样直接控制目标线路潮流的能力,还能够实现不同线路之间功率的定向、定量交互,均衡输电通道潮流,缓解电力系统输电压力。为了最大化IPFC潮流调节能力,其选址及定容的工作是亟待解决的问题。然而,已有文献在对IPFC选址定容的研究中大多基于灵敏度或者智能算法优化的方法,无法根据实际工程需要将IPFC安装于系统最薄弱的输电线路。基于此,首先提出了一种基于静态安全裕度约束的IPFC两阶段分步选址方法;在此基础之上,综合IPFC安装容量的经济性指标与静态安全裕度的安全性指标,提出一种兼顾经济性与安全性的IPFC多目标优化定容策略。仿真算例验证了所提方法的有效性与准确性。

患儿全身麻醉中七氟醚麻醉诱导的科学应用体会

目的:进一步研究患儿全身麻醉中七氟醚麻醉诱导的科学应用体会。方法收集了2013年1月~10月来我院进行全麻手术治疗的40例患儿的临床资料进行详细研究,对于上述患儿进行七氟醚麻醉诱导,详细记录患儿睫毛反应消失与针刺疼痛消失时间,严密观测患儿生命体征。结果上述40例患儿均成功完成七氟醚吸入麻醉,睫毛平均反应消失时间为64.8s,针刺疼痛平均消失时间为151.3s,仅有1例患儿发生轻度痉挛,2例出现咳嗽,5例患儿出现躯体运动。无其他严重并发症。结论患儿全身麻醉中七氟醚麻醉诱导临床应用效果显著,诱导迅速、循环稳定,3L/min氧流量不仅能快速实现诱导、提供充足氧供,还能降低手术室污染与七氟醚浪费。