基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行状态画像构建方法

利用大数据和画像技术对电力变压器运行状态进行准确评价有利于保障电力系统的安全稳定运行。针对电力变压器运行状态传统评价方法存在的评价维度过于单一、主观性较强等不足,提出了一种基于多维能力和知识图谱-多层感知机的变压器运行状态画像构建方法。首先,构建了由绝缘水平、负载能力、抗短路能力、能效等级和调压能力五个能力构成的变压器运行状态画像体系;然后,融合知识图谱(knowledge graph,KG)与多层感知机(multilayer perceptron,MLP),建立了一种变压器运行状态画像分析模型;最后,基于某地区1368台110kV变压器的实际运行数据,开展了变压器运行状态画像的实例分析,并与随机森林(random forest,RF)和支持向量机(support vector machine,SVM)方法的画像分析结果进行对比。研究结果表明,所提方法对变压器运行状态画像的准确率达到96.35%,优于RF算法(准确率89%)和SVM算法(准确率77%),为电力变压器的运行状态评价提供了一种新思路。

结合支配强度的NSGA-Ⅱ的柔性车间低碳调度

针对加工辅助环节对传统柔性车间低碳调度的影响这一问题,以最大完工时间、碳排放及机器负载为目标,建立考虑机床上下料调整状态的柔性车间低碳调度模型,利用加权归一法进行量纲的统一;针对非支配排序遗传算法(Non-dominated Sorting Genetic Algorithm-Ⅱ,NSGA-Ⅱ)在解决高维多变量、复杂Pareto边界及复杂非线性多目标问题时存在无法识别非支配解、拥挤度公式不合理、计算效率低下及解集质量较差等问题,提出一种基于支配强度的改进NSGA-Ⅱ算法(Improved NSGA-Ⅱ algorithm based on Dominant Strength, INSGA-Ⅱ-DS)对该模型进行求解:将支配强度引入非支配排序,采用新型拥挤度算子与基于外部档案集的自适应精英保留策略;设计了一种变邻域搜索策略,扩大了邻域搜索范围,增强了算法的局部搜索能力。并运用实例数据对INSGA-Ⅱ-DS性能进行验证,结果表明,改进算法求解效率更高,解集质量更优。

多维多时间-空间尺度水利工程安全风险评价系统及其应用

为解决风险矩阵分析法(LS法)和作业条件危险分析法(LEC法)在水利工程安全风险等级评价过程中评价指标量化依据不明确、判定标准不统一、成果运用可指导性差等缺点,基于风险矩阵原理,建立了多维多时间-空间尺度水利工程安全风险评价系统。研究结果表明:①通过风险评价要素管控措施状态M、暴露于危害的频繁程度或危害出现的频次E和运行周期内工作性态C,及其不同组合,可对水利工程全部类型危险源事故发生可能性L进行细化评价;②风险评价要素M的判定标准与水利工程管理考核标准相统一;③通过风险评价要素C,简要评价实体危险源不同时空工作性态演化与环境改变相互作用;④通过增加上游水位H和运行时段F风险评价要素,并判断危险源与下游防洪是否直接相关,事故造成的伤亡人数和经济损失是否可量化统计,可充分考虑事故后果统计时空分布不均衡的特点,并对水利工程安全风险进行实时动态评估。该研究成果对水利行业安全生产双重预防机制建设具有一定参考价值。

DIP医保支付方式改革下医院多维联动精益运营管理研究

按病种分值付费(Diagnosis-Intervention Packet,DIP)医保支付方式改革的实施与落地对医院运营管理模式造成深远影响,使得医院的运营方式和管理内涵急需适配与优化。深度剖析DIP医保支付方式对于医院运营管理造成的影响,分别从病种分值政策的实施、医保成本核算控制、医疗服务质量提升、医保事后分析、病种管理等多个维度,对全生命周期视角DIP医保支付方式改革下医院运营管理模式的构建策略进行有力探索,以期更好地促进医院健康持续发展。

基于RPC的同相供电系统供电运行能量多维控制研究

为确保高速铁路安全、可靠、经济运行,提出高速铁路同相供电系统供电运行能量多维控制方法。分析供电系统组成结构与供电过程,利用潮流控制器补偿该系统功率,确保系统稳定运行;结合三相不平衡程度、电压电流波形畸变等指标构建运行能量的最佳负载模型,使传输能量损失降到最低;经过对2个供电臂电流的有功与无功补偿,消除负序电流;制定铁路功率调节器控制策略,获得降压变压器变化情况,保障直流侧电压稳定;再使用比例积分控制器获取电流理想值,得出控制信号,实现供电运行能量多维控制。仿真实验证明,所提多维控制方法能提高三相电流平衡程度,达到均压稳定效果。

多工况下的液驱多维力加载装置主轴速度控制

不同工况引起加载力之间的耦合效应降低了速度控制效果,为了更加精准控制不同工况下的主轴速度,提出一种多工况下的液驱多维力加载装置主轴速度控制方法。计算多工况下的液驱多维力加载装置主轴速度,以此作为控制器设计输入。在多种工况下,将液驱多维力加载装置主轴输入和输出速度之间的差值作为输入信号,通过模糊推理算法改进经典PID控制器,通过模糊检测调整改进后的控制器组建模糊自适应PID控制器,实现速度自适应控制。通过实验测试证明,所提方法可以精准地完成液驱多维力加载装置主轴速度控制,受工况影响较小。

起重机械多维度智慧运维监管系统研发及应用

起重机械是八大特种设备之一,保有量大,安全事故频发,现有的管理模式仍然依靠定期的法定检验和监督抽查,技防手段较少,监管手段已经远远跟不上设备数量的增长和技术的进步。本文调研了目前我国起重机械的保有量、事故发生数量和造成人员死亡数量,以及目前的监管力量,剖析了目前监管方式存在的不足,提出了起重机械多维度智慧运维监管系统,并研发了超低成本、功能丰富的硬件和软件系统,方便设备操作人员、管理人员、维保人员、检验人员、监管人员等使用,并对起重机械的运行状态进行实时监控。

我国三维云融合分析业务系统(3DCloudA-V1.0)研制与开发

云是地球系统的重要组成部分,能够通过影响大气辐射传输,进而影响地气系统的辐射平衡。目前对于三维云场观测得到的信息均具有一定的局限性,需要通过融合分析,综合多源观测资料的优势,得到更为准确的三维云场信息。三维云融合分析业务系统(3DCloudA-V1.0)基于逐步订正方法,融合数值预报产品、静止气象卫星、雷达等多源数据,实时生成0.05°/h分辨率、覆盖中国及其周边地区(0°~60°N、70°~140°E)的三维云融合分析产品,并通过国内气象通信系统将产品下发至全国气象部门;系统采用模块化的系统框架,开发了EC-Flow调度进程实时监测与自动重启等容错功能,有效地提升了稳定性和可靠性。评估结果表明,通过融合多源观测资料,三维云融合分析产品能够对云顶、云中和云底信息进行更为准确的描述。

基于胶囊网络的异常多分类模型

国网公司日益庞大的服务器集群产生的大量生产运行数据,以及实时分析各类设备、系统产生的海量监控数据成为电力IT运维工作的新挑战。异常检测技术作为智能电网信息运维工作的关键技术,可以有效检测运维故障并及时告警,避免损坏敏感设备。目前一些传统异常检测方法检测的异常种类少且精度低,导致故障发现不及时。为了应对这一挑战,提出了基于胶囊网络的多维时间序列异常多分类模型NNCapsNet。首先,应用无监督算法结合专家知识对电网营销业务应用服务器性能监控数据进行预处理和标注。其次,引入胶囊网络进行分类和异常检测。五折交叉验证的实验结果表明,NNCapsNet在包含15类异常的数据集上实现了91.21%的平均分类准确度。还在包含2万条监控数据的数据集上与4个基准模型进行了对比,NNCapsNet在关键评估指标上均取得了较好的结果。

“1+4+N”承包商管理模式在采气基层单位的应用与研究

近年来,随着气田生产建设的快速发展,承包商队伍已全面参与到生产单位生产运行、服务保障等各环节,其带来的安全环保风险、安全管理风险也随之进入企业管理、生产现场。同时,随着国家两法的持续完善,对安全环保要求更是逐年升高,承包商队伍监管难度不断增加,采气生产单位如何制度化、规范化管理承包商,成为安全管理的核心和难点。因此,采气生产基层单位通过不断的探索、实践,持续总结完善,最终提出了“1+4+N”承包商安全管理模式,有效助推采气基层单位实现安全、高效、和谐发展。

基于多维协同采集计算的城市轨道交通通信智能运维平台研究

[目的]目前,城市轨道交通通信系统各子系统间普遍存在开放性差、互联互通困难等问题,通信系统的数字化、智能化程度也较低。为进一步提升通信系统的运维水平,应研发通信智能运维平台。[方法]分析了通信智能运维平台的建设需求,阐述了城市轨道交通通信智能运维平台技术架构5个层次的功能。进一步搭建了基于多维协同采集计算的通信智能运维平台技术架构,重点介绍了该平台系统的智能诊断模型。以南宁城市轨道交通4号线为案例,分析了该平台系统在案例线路上的实际应用效果。[结果及结论]该平台系统可以实现设备监测、设备预警、设备诊断、移动监测等功能,提高通信系统运维的效率与质量,可为通信设备从计划修向状态修转变提供技术支撑。

基于多无人机协同的输变配一体化巡检策略研究

为提高输变电设备智能化运维质效,充分利用架空输电线路“自主巡检”“机巢”建设成果,通过分析无人机自主巡检工作痛点、难点,提出了一种基于多无人机协同的输变配一体化智能巡检策略。此方案充分考虑输变配一体化巡检后设备体量的指数增长情况,从多无人机巡视任务与航线规划、同空域多无人机巡检安全性、现场设备变化后航线调整工作量及缺陷分析等角度出发探索解决方案。方案落地后,可以将一线人员从繁重的巡视工作中脱离出来,提高巡视作业智能化、自动化程度。同时,可以大幅度提高巡检资源利用率,精细化管理输变配设备缺陷、隐患,极大地助力输变配设备风险评估和状态评估工作,对提升智能化运检水平、提高主网运行可靠性具有十分重要的现实意义。

多元Bernstein-Kantorovich算子在B_α空间中的弱型逆定理

证明了多元Bernstein Kantorovich算子在Bα

在MAX-⊙复合运算下的多条件多维模糊推理

本文在多维的Sugeno Takagi和多条件的Mandani模糊推理方法的基础上 ,采用MAX -⊙复合运算下的复合推理规则 ,推导出了基本模糊关系Rb的一种多条件多维模糊推理方法 ,并进行了深入的分析和研究。

智能立体巡检系统在光伏电站运维中的设计及应用

近年来,新能源光伏发电发展迅速,其规模化建设带来了全新的运维需求,智能立体巡检系统为发电企业实现光伏电站远程集中管理提供了有效的支撑手段。从智能立体巡检系统的架构设计、网络通信及安全设计、典型场景覆盖策略、系统功能设计和应用案例等方面进行了阐述,最后探讨了智能立体巡检系统在工程应用上的提升方向。

智能变电站的二次设备运维技术分析

阐述智能变电站二次设备运维系统的架构,探讨智能变电站二次设备运维关键技术及应用,包括继电保护装置软压板智能诊断技术、二次设备安全措施自动生成技术、变电站二次虚回路状态多元评估。

基于NSGA-Ⅱ的三维空间直角管路布局优化

提出了一种基于基因分段操作NSGA-Ⅱ的三维空间直角管路布局优化方法。首先,针对三维空间直角管路布局问题,提出了一种新的管路路径编码方式,该编码不依赖于栅格建模和图论建模,具有很好的灵活性。其次,设计了一种基因分段操作方法,该方法根据编码各决策变量的含义不同对基因进行分段,然后对各段基因分别进行交叉变异操作,使进化算子更有针对性。再次,以管路长度和弯头数作为优化目标,结合罚函数法以及计算几何方法对约束进行处理,应用基于基因分段操作的NSGA-Ⅱ算法对管路布局方案Pareto解集进行求解。最后通过三维管路敷设算例验证了所提方法的可行性。

数据—模型融合驱动的流程制造车间数字孪生系统研发

针对流程制造过程工序间耦合严重、过程建模困难、生产活动规划的联动性和智能化水平较低等问题,提出数据与模型融合驱动的、覆盖工艺流程全变量空间的车间多维数字孪生模型及其系统架构。融合车间生产全要素孪生模型与动态生产数据,建立了贯穿生产过程中不同工序的设备实体对象模型,从几何、物理、行为、规则等多个维度对耦合生产线实体对象特征进行刻画,实现了工艺设备静动态多维属性的数字化精准映射。在此基础上,搭建了包括物理产线、虚拟产线、信息服务等支撑多系统数据交互映射的车间数字孪生系统,研发了基于开放平台通信—统一架构(OPC UA)与Kepware的通信技术的静动态虚实映射和迭代运行机制,实现了从车间物理制造流程耦合向各孪生体参数间耦合的转换。最后,基于某流程制造企业制丝生产试验线开展应用验证,为解决流程工业耦合复杂而造成的协同交互与迭代运行难题提供了方法和实现途径。

连续下降运行中的飞行冲突预测与解脱算法

针对连续下降运行(Continuous descent operation,CDO)中的航空器冲突预测与解脱策略问题,构建了四维航迹(Four-dimensional trajectory,4DT)预测模型,实现飞行冲突的准确预测;以燃油消耗量、冲突时长为优化目标,以航空器在连续下降运行时的飞机速度、下降轨迹角(Descent path angle,DPA)为优化变量,基于多目标遗传算法NSGA-Ⅱ实现飞行冲突解脱。最后以某终端区内多机CDO飞行为例进行冲突预测和解脱,分析了优化目标权重系数对空域内平均耗油量和优化变量影响。结果表明,给出的解脱算法可以实现终端空域内的多机无冲突连续下降运行。与优化前相比,20架飞机的平均耗油节约了11 kg/架,空域内飞机之间的飞行冲突累积时间从984 s减少到0,即消除了飞行冲突。研究结果有助于实现空域内多机无冲突连续下降运行,提高CDO在繁忙机场的实施率和运行效果。

考虑扩展碳排放流的综合能源系统低碳经济调度

针对综合能源系统(integratedenergysystem,IES)中碳捕集装置(carbon capture and storage,CCS)和电转气装置(power to gas,P2G)低碳运行配合度低以及储能装置碳排放特性刻画不精确的问题,该文提出一种融合CCS-P2G协同运行模式及储能低碳特性的扩展碳排放流模型。该模型于供能侧构建CCS与P2G的耦合关系,实现P2G的低碳经济运行;于储能侧引入“电碳比(electricity-carbonratio,ECR)”的概念,刻画储能装置的碳排放特性,挖掘供能–储能双侧协调低碳调度潜力。在此基础上,构建考虑风电、电价和电热气负荷等多元不确定性的综合能源系统低碳经济调度模型,为实现模型的快速高效求解,采用并行多维近似动态规划算法,通过构建多层并行循环嵌套框架,在不损失求解精度的前提下,大大提高求解效率。以改进的电网14节点–热网6节点–天然气网6节点(E14-H6-G6)系统和E57-H12-G12系统为例,验证了所提模型和算法的有效性。