数字化变电站冗余体系结构的改进及其可靠性和经济性评估

该文对数字变电站常见的余度构成进行了研究,给出了两种不同的改造方式:集中备份和交错备份,并全面对比了不同配置方式的可靠性与经济性。分析结果显示,这两种改良方法均比现有的几个经典方法更为合理有效,具有重大应用价值;而二次结构的防护体系,由于其可靠性较高,不需要对单个单元的防护进行多余的网络配置。

数字化变电站冗余体系结构的改进及其可靠性和经济性评估

体系结构的冗余设计对保证数字化变电站各种保护和控制系统的可靠性具有重要意义。分析了数字化变电站的典型冗余结构,提出了集中备用和交叉备用两种改进方案,并对各种冗余结构的可靠性和经济性进行了综合比较分析。研究结果表明:本文所提两种改进方案要优于目前所采用的典型方案;而双重化配置的保护系统具有很高的可靠性,无需再对其中的每一单套保护进行网络冗余配置。

交叉冗余体系结构的安全性分析

为确保列车运行安全和提高运输效率,迫切需要装备性能先进、安全可靠的信号系统。给出一种利用马尔可夫模型分析信号系统安全性的方法,根据系统特性及系统各部分间的独立性,将系统各部分的失效率划分为几个独立不相关的分量,充分考虑到各部分失效率对系统安全性的影响,利用系统分解和模型压缩的方法解决状态空间的激增问题,并对铁路信号系统中使用的交叉冗余体系结构进行了安全性定量分析和仿真。

电视／红外跟踪系统的双机容错准冗余体系研究

对电视红外跟踪系统可靠性与实时性的要求，设计并行处理与冗余容错相兼容的双视频跟踪处理机准冗余体系，对设计思路、硬件原理、控制决策逻辑进行详细的阐述，对视频跟踪处理系统的冗余结构的可靠性进行了分析计算。

双工字钢板组合梁桥的时变体系冗余性评估

为评估双工字钢板组合梁桥应对非对称极端作用的时变体系冗余性,采用数值增量算法,开展了双工字钢板组合梁桥非对称荷载下的弹塑性全过程分析.提出了基于弹塑性累积应变能的构件承载贡献率指标,研究了双工字钢板组合梁桥时变体系冗余性的影响因素及变化规律,揭示了双工字钢板组合梁桥冗余性不足的内在原因.结果表明:横向刚度和主梁延性是影响钢板组合梁桥体系冗余性的主要因素,横向传力刚度越大,主梁延性越高,则结构体系冗余性越强;与典型多主梁体系相比,双工字钢板组合梁桥的横向传力刚度降低约24%,导致结构冗余度降低约55%;材料劣化引起的主梁延性退化会导致冗余度在寿命周期最大下降约25%.

基于冗余的复杂体系动态适应性结构设计研究

针对复杂体系动态适应性研究所存在的问题,提出了复杂体系冗余概念和基于冗余的复杂体系动态适应性结构设计思想,讨论了基于冗余的复杂体系动态博弈设计过程及体系结构;在此基础上,根据复杂体系使命目标的执行特点及体系本身的结构特性,详细地阐述了复杂体系中的任务冗余、系统冗余和结构冗余三种冗余类型,并从冗余切换方式、冗余具体内容和冗余表现性质三个方面论述了复杂体系中各种冗余所组成的冗余体系,指出冗余体系是复杂体系适应环境的一种策略,也是复杂体系不断演化的需要和结果,并且能够为复杂体系动态适应性结构的构建及其效能评估和复杂体系的优化及改进等研究提供一定的理论指导。

在役钢板组合梁桥的时变体系冗余性

为研究多梁式钢板组合梁桥应对非对称极端作用的体系非线性冗余性能,沿着结构的传力路径和体系的再平衡过程,辨识了体系承载的3种弯曲失效模式,推导了体系弹性分配和塑性再分配能力的定量评价新指标,建立了考虑承载机制经时变异性的时变体系冗余性评估方法。基于MATLAB/OpenSEES编制了单元纤维的时变演化参数组管理程序,研究了材料劣化对体系再平衡和内力重分配性能的影响规律;采用数值增量算法,开展了结构在非对称荷载下的弹塑性全过程分析,并通过与构件-体系层次的破坏性试验对比验证了数值模型的准确性,进而建立了基于纤维宏单元的时变体系非线性冗余数值模拟方法。研究结果表明:材料劣化会导致体系从多梁协同承载机制向单梁承载机制转换,并引起构件延性、体系冗余性和可靠性发生不同程度的退化;更适应现场快速装配需求的少主梁或少横联形式容易在服役年限出现构件安全性和体系冗余性不足的情况。主梁、中部横联和端部横联的失效对体系承载性能影响较大,为钢板组合梁桥的关键构件,其他横联的敏感性较低,为非关键构件。

数字化变电站通信冗余实施方案的改进及可靠性分析

网络体系结构的冗余设计对提高数字化变电站系统可靠性有重要意义。从变电站自动化系统整体出发,分析了现阶段基于IEC61850数字化变电站的典型冗余结构,提出了可行的改进方案,集中备用改进模式和交叉备用改进模式。对各种冗余方案进行了实时性分析和经济性比较,并用故障树分析法进行可靠性定量评估。研究结果表明,改进方案在实时性和经济性上优于目前应用的典型方案,且不以牺牲系统可靠性为代价,有较高的应用前景,对于建设高效、可靠、经济的数字化变电站有一定意义。

一种优化的众核处理器核级冗余拓扑重构算法

现有的行波列借拓扑重构算法是基于分级优化思想,把整体优化问题分解为以失效核为中心的局部优化问题,通过局部搜索失效核重构的最优解来求解整体优化问题的最优解。但其在局部邻域进行的是单向搜索,易导致搜索到的解并不是局部最优解,或者前一单元依次占用下一单元最优解而导致连锁列借操作。针对上述情况,构造一种局部邻域双向搜索的优化行波列借算法,可使局部解更优,并避免连锁操作。实验结果表明,该算法在失效核数目较多的情况下,与原有行波列借算法相比,众核处理器虚拟拓扑结构性能明显提高。