基于物联网的电气火灾预防与监管工作的初探

随着人工智能的迅猛发展,电气设备变得更加先进复杂,这对电气火灾的预防和管理带来了新的挑战和机遇。围绕物联网技术对电气火灾的预防与监管展开讨论,深入探讨了电气火灾的现状、潜在危害,以及预防和监管的应对策略,力求为减少电气火灾发生率、增强火灾防范水平提供理论支持和实践指导。

现代学徒制模式在电气自动化专业教学中的应用

现代学徒制是职业教育与产业深度融合发展而形成的一种育人模式。基于职业教育特点,结合电气自动化专业育人目标,从完善保障制度、创新教学方法、共创实训环境、优化评价机制、打造教师团队等角度着手,进行了现代学徒制模式的应用探索,以期为职业教育工科类专业的教学改革提供一定参考。

建筑机械设备电气工程自动化的供配电节能控制探讨

本文对建筑机械设备电气工程自动化的供配电节能控制进行了探讨,介绍了建筑机械设备电气工程自动化的基本概念和发展历程,探讨了建筑机械设备电气工程自动化在供配电节能控制方面的应用现状及存在的问题,提出了建筑机械设备电气工程自动化在供配电节能控制方面的解决方案,包括能耗分析、节能控制策略、节能控制器设计等。

考虑小水电出力不确定性的小水电与大中型水电站群短期联合调度方法

小水电出力具有随机性和难以预测性,大规模接入电网后增加了电力系统调度决策的复杂性和难度。针对大规模小水电群出力的不确定性,引入随机规划相关理论,采用情景分析方法构造出力情景集合,提出模糊聚类和聚类综合质量法实现情景缩减,建立当前预测精度条件下小水电预测与未来可能实际情景的条件概率分布,将小水电不确定性转变成为有限个确定性条件情景问题。同时,建立多情景小水电与大中型水电站群联合调度的期望调峰模型,首先通过相似性分析判别当前小水电群预测出力归属预测情景类别,进而获当前预测情境下实际情景概率分布;其次提出基于逐次逼近和关联搜索的水电站群降维搜索算法求解模型。云南电网仿真分析表明,该模型能够有效提升大中型水电发电计划对小水电情景的适应性,增加电网期望调峰效益,提高水电计划的可靠性。

基于数据挖掘的短期电力负荷预测方法

为提升电力负荷预测精度,提出基于数据挖掘的短期电力负荷预测方法。基于数据挖掘技术选取相似日,并提取电力负荷数据,对相似日负荷数据进行预处理后,作为训练样本输入SVM模型中,经过模型训练完成短期电力负荷预测。实验结果表明,设计方法的预测值平均误差为3.08%。

数字IC测试仪测试向量与编码方法研究

针对数字IC电路逻辑功能、真值表不同,芯片参数数据库向量编码复杂的问题,设计并解决了数字实验中常用20脚以内的数字IC测试仪最为关键的测试向量及其编码问题。

基于LVDS的远程数据传输系统

针对高速远距离数据传输的要求,设计了一种基于LVDS的远程数据传输系统。系统包括远程传输模块和光电转接模块,采用双绞线传输与光纤传输相结合的方式,实现远程数据传输的功能。系统采用FPGA作为主控芯片,使用电缆驱动芯片和高速串行数字接口自适应电缆均衡器来增强双绞线和光纤的驱动能力,大大提高了LVDS数据远距离传输能力。

统计综合法电力系统负荷建模平台的开发

针对统计综合法负荷建模工程实用化程度低的现状,开发一个统计综合法电力系统负荷建模平台。该平台由前台操作界面和后台服务器两大部分组成,对负荷特性数据进行分析、管理和应用。前台操作界面采用Visual C++6.0开发环境,应用模块整合技术,各功能模块既相互独立又相互关联。采用SQL Serv-er2000开发工具构建的数据库系统作为后台服务器。该平台操作简单,运行可靠,适用性强,扩展性好,能够方便建立各行业、各变电站的综合负荷模型,对统计综合法电力系统负荷建模具有实际工程意义,已在实际系统投入运行。

基于电磁干扰源特征的GTEM辐射干扰测量方法

针对吉赫兹横电磁波(gigahertz transverse electromagnetic,GTEM)小室辐射电磁干扰(electromagnetic interference,EMI)测试精度较低及辐射源特征无法识别的问题,提出了基于Wilson算法、Lee算法和近场波阻抗理论的辐射源特征分析方法,并根据不同的辐射源特征分别提出了基于极差均值算法的共模辐射噪声测试方法以及基于方差算法的差模辐射噪声测试方法。实验结果表明,利用文中方法能够有效判断辐射源特征,提高辐射EMI测试精度,为辐射EMI测试与分析提供理论依据。

虚拟化技术及其在电力行业中的应用研究

当前各网省公司服务器和应用系统的部署方式存在问题,导致资源利用率低,成本高、难以管理、数据安全存在隐患、工作方式不够灵活等问题。文章阐述了虚拟化技术的概念、分类以及优势。在应用层角度评估了多种虚拟化技术的基础上,提出了结合服务器虚拟化技术和桌面虚拟化技术应用于网省公司的服务器和应用系统部署方案,对方案的架构、优势等方面进行了具体阐述。

微型燃气轮机发电系统模型修正及实验验证

对微型燃气轮机发电系统的原动装置、高速永磁同步发电机、整流器和逆变器及相应控制器、滤波器等各部分进行了数学建模和暂态仿真,并利用微型燃气轮机系统的实验数据分别对仿真系统稳态运行点和暂态过程的仿真模型进行了改进.将微燃机输入改进为变量的非线性组合形式,并根据微燃机输入输出关系和实验数据进行拟合确定相关参数,提高了微燃机稳态输出的模拟精度.在微燃机和逆变器指令中增加速率限制环节,能够有效地模拟出微燃机热力学的延迟特性,在功率指令变化时提高暂态响应曲线的拟合度.最后对实验数据和仿真结果进行比较,验证了所提改进模型的适用性和有效性.

P-Q模式固态变压器的工作特性分析及实现

将未来可再生电能传输和管理(FREEDM)环网中固态变压器(SST)的工作模式分为VS模式和P-Q模式。根据FREEDM环网的运行要求,提出P-Q模式SST的配置原则和各环节的工作特性要求,输入级采用输出电流前馈控制降低SST直流侧电压的波动,输出级采用滤波电感电流反馈控制提高负载抗扰动性。所设计的SST在负载功率因数改变、容量突变和分布式电源切换等特殊运行工况下,均能保持直流电压和交流电压稳定,且保持输入侧单位功率因数运行。各级电压、电流都具有良好的动态响应。此外,SST还具有抗击负载扰动的良好性能,满足FREEDM环网对P-Q模式下SST的整体性能要求。

采用多脉整流技术的电力电子变压器

针对电力电子变压器(PET)中高压直流母线电容器的可靠性差和成本高的问题,提出一种无高压直流滤波电容的新型PET拓扑.与已有PET拓扑相比,该拓扑采用多脉移相整流技术(MPR)实现输入电流谐波抑制,避免了高压直流母线滤波电容带来的成本和可靠性问题.由于取消了高压直流母线电容,新型PET能够在无充电电阻的条件下实现柔性并网,提高了其一次侧各个直流母线的均压控制效果.通过Matlab/Simulink仿真在电压为6kV、功率为100kVA的样机上进行实验,结果验证了新型PET母线均压、消除谐波和柔性并网等功能的有效性.

数字IGBT驱动保护电路设计

中大功率的绝缘栅双极型晶体管(IGBT),都需要单独的IGBT驱动电路,传统的驱动电路采用模拟电路来实现无源电阻性门极控制的方案存在一定的缺陷。提出以FPGA为核心,利用数字技术实现可分级控制的有源门极驱动方案,并利用数字控制器的优点,实现对IGBT的实时监测和保护。

电动汽车中新型双向DC/DC变换器建模分析

非隔离型双向DC/DC变换器广泛应用于混合直流供电系统中,针对电动汽车超级电容与蓄电池的混合供电系统,以新型交错并联型Buck/Boost变换器为研究对象,采用状态空间平均法,建立了Boost状态连续模式(CCM)下的交流小信号模型,得到了电路模型的开环传递函数。分析幅频特性曲线可知,变换器低频段斜率为0 d B/dec,系统存在稳态误差,中频段穿越频率过高,系统超调量较大,高频段以-20 dB/dec斜率变化,高频抗干扰能力较差。基于此,为变换器设计了平均电流补偿网络,理论分析系统的稳定性、动态响应速度和高频抗干扰能力都得到提高。同时仿真验证可知:当输入及负载跳变时输出电压在10 ms内都能快速稳定,且输出电压波动不超过1.5%,满足电动汽车储能系统要求。

基于嵌套膜算法的大规模配电网故障定位

配电网故障定位是基于传感器上传过电流信息后的一个高维二进制最优解问题。针对配电网规模增大随之解的维数增加,算法寻优能力不够,以及传感器上传等信息丢失和畸变对算法寻优干扰很大导致故障定位失败的问题,提出了一种膜系统算法,即采用嵌套结构,对大规模配电网分支进行划分,把分支看作一个膜结构进行嵌套膜寻优处理,从而将大规模配电网故障定位这一高维寻优问题转变为多个低维寻优问题,减少了算法陷入局部最优的可能性;为了在寻优策略上平衡勘探和开采之间的矛盾,引入混沌策略改进捕鱼算子,使得其在陷入局部最优时,增加其跳出局部的能力。仿真结果表明:所提方法能准确进行单点或多点故障定位,较遗传算法和仿电磁学算法在收敛速度和准确性上有明显的优势,尤其适用于大规模配电网故障定位;采用实际数据进行故障重现,并用所提算法进行故障定位,结果表明:所提算法能准确进行故障定位,对传感器畸变数据进行容错处理,具有实际意义。

“双碳”目标下基于合作博弈的“源-荷”低碳经济调度

面对当前电力系统低碳性与经济性难以同时兼顾的问题,考虑“源-荷”双方协调合作,将“荷”侧可供调度的灵活响应资源引入到系统中共同参与低碳经济调度。文章构建“源-荷”合作低碳经济系统并阐述其交互机理;以合作联盟总成本最小为目标,建立基于合作博弈理论的“源-荷”合作低碳经济调度模型,并且采用Shapley值法对合作收益进行分配;通过算例,对比源荷合作与不合作两种情况下,以及“荷”侧不同可转移负荷比例下系统总运行成本及碳排放量,验证了“源-荷”合作对兼顾系统低碳性与经济性的可行性及有效性。结果表明,“源-荷”双方协调合作对提升系统低碳经济性有积极作用。

基于双碳目标的大数据能源调度博弈管理算法研究

随着“碳中和”和“碳达峰”建设目标的不断推进,能源互联网作为实现“双碳”目标的主要驱动力,可以为能源的产生、传输、存储、消耗等设备的集成提供开放的网络框架,基于现有信息和通信技术能够有效提高能源管控水平。文章针对可再生能源与传统能源的协调管理问题,构建基于发电厂、储能公司、微电网和电力用户组成的常规电力系统模型。将能源管理问题转化为三阶段的Stackelberg博弈,在满足系统可靠运行和用户用电需求的条件下最大化微电网的个人收益。基于反向引导法解决三阶段非合作博弈问题,从而获得每一阶段最优策略的闭合表达式。研究了基于大数据的发电预测技术,提出的一种电能预测方法可以对微电网用能进行有效指导。仿真结果表明所提基于大数据可再生能源管理模型的有效性,验证了准确的风电功率预测结果有利于更好地进行能源管理理论分析。

面向新型电力系统的电力大数据副本管理算法

随着新型电力系统建设步伐的加快,电网信息化程度不断加深,上万台虚拟机构成的庞大数据中心,仅仅依靠传统任务调度型副本管理策略,已无法满足未来精准负荷控制等新型电力业务对大数据处理时延的需求。对此,文章在充分考虑网络流量和数据中心位置分布的基础上,构建一种基于随机配置网络(SCN)的电力大数据自适应副本管理系统。同时,提出了一种基于C-means聚类的底层设备分类网络流量预测模型,有效地完成数据库网络资源的实时评估。为了有效提升电力大数据副本管理效率降低数据处理延时,提出了一种面向新型电力系统的数据存储和选择的副本管理算法,实现电力大数据副本的灵活存储和最优选择。最后,在相应省公司开展试点验证,实验结果表明该算法能够有效支撑电力大数据存储,降低数据处理延时,跨分布式DCs的现场作业完成时间平均减少12.19%。

发电机故障诊断处理系统的研究

故障诊断处理系统作为故障诊断系统中的一个子系统,对电力安全生产起着重要保障作用,同时还具有重大的社会效益和经济效益。针对发电机故障诊断系统中诊断处理系统的功能、结构等特点,提出故障诊断系统的任务并建立了故障的物理模型和诊断模型,并确定了故障诊断方法、策略以及知识库的建立;最后对诊断处理系统进行了总体设计。