生存进化阶段性搜索微粒群算法及其可靠性冗余分配优化应用

为高效解决含有异质冗余的多态系统(MSS)可靠性优化问题,并弥补微粒群优化(PSO)算法易早熟收敛的不足,从作用力方式和种群拓扑结构两方面对算法进行改进。改进PSO算法中单一的作用力方式,设置前后两个搜索阶段,对应两个搜索阶段分别构造平衡引斥力方式和双层引力(个体和全局最优解引力、中间适应度微粒引力)方式,提出阶段性搜索微粒群(SPSO)算法;利用生物个体“择友而交”和优胜劣汰的生存体系构建生存进化(SE)拓扑结构,以结构演化和算法进化并行方式将该拓扑结构融入SPSO算法,提出生存进化阶段性搜索微粒群(SPSO-SE)算法,进一步提升算法的优化性能;利用Benchmark函数对所提算法与PSO的改进算法进行测试对比,结果表明,所提SPSO-SE算法具有更好的寻优能力。采用SPSO-SE算法对串-并联和桥式结构的多态系统的可靠性冗余分配问题进行优化,得到的系统结构费用更低、可靠度更高。

基于高可靠性冗余环网通信的中压母线差动保护研究

本文介绍了一种基于高可靠性冗余环网通信的中压母线差动(简称“母差”)保护技术,采用单间隔综合保护装置完成各自信息采集,将母差保护所需的信息通过环网发送至母差保护装置,母差保护动作后跳闸指令也通过环网到达各单间隔综合保护装置,在不增加电流互感器和接线的情况下实现母差保护功能。母差保护装置体积小、质量轻,可在断路器柜直接安装,测试表明,可以实现一个环网内30个间隔的母差保护功能。

潜艇自航模试验系统可靠性冗余优化

可靠性设计水平直接影响潜艇自航模系统设计的成败.在某潜艇自航模任务与系统构成分析的基础上,开展了某潜艇自航模系统的可靠性分析,应用多阶段任务系统可靠性模型理论建立了该系统的任务可靠性分析和计算模型,综合潜艇自航模的设计约束条件,并结合满意度的概念,建立了系统可靠性冗余优化模型且利用微粒群算法求解.示例证明了模型的可用性及可信性.

基于多目标遗传算法的复杂系统可靠性冗余优化

提出了将多目标遗传算法用于复杂系统可靠性冗余优化设计的方法。根据系统可靠性冗余的模型，采用多目标优化技术，同时考虑可靠性、费用和重量目标，得到了Pareto最优解。设计者能够在这些Pareto解中根据偏好决定折中解。数值算例表明，多目标遗传算法能够迅速搜索到可靠性冗余指标的Pareto解，并且分布均匀。

基于Copula函数的系统可靠性冗余优化

针对系统可靠性冗余优化设计中冗余部件间可靠性的相关性经常被忽略而导致优化结果与工程实际有差距的问题,利用Copula连接函数中的Gumbel Copula函数来描述这些相关性,并根据相关性对冗余优化模型进行了改进.针对模型的求解方法,选用GAG1启发式算法,并根据Gumbel Copula函数对其中的敏感因子进行了修正.算例结果表明了改进方法的全面性、可行性.

改进差分进化算法在可靠性冗余分配问题中的应用

提出一种改进差分进化算法(IDE),以解决系统可靠性冗余分配问题.在罚函数法的基础上,对约束处理方法进行改进.新约束处理方法在搜索过程中不需要在每一步都计算惩罚函数值,加快了寻优速度.具有良好的通用性,可以引入到其他智能优化算法中.将改进的算法用于求解4类典型的系统可靠性冗余分配问题,实验结果表明了所提出的改进算法具有很好的寻优精度和收敛速度.

定期预防维修是提高无人值守冗余系统可靠性的新途径

可靠性是无人值守系统的关键难点,通过对冗余设施可靠性变化特性的讨论,提出并证明了预防 :维 修 是解 决无 人 值守 系统 可 靠性 设计 的 有效 途 径。

基于以太网的列车通信网络冗余结构可靠性分析

列车通信网络是轨道车辆可靠安全运行的重要保障,具有可靠性高、实时性强、故障切换与恢复时间短等特点.提出基于PRP和HSR的列车通信网络结构,实现网络故障零恢复时间.在此基础上依据系统可修性和功能相关性及冗余性特点,采用DFTA对其进行可靠性建模;引入BDD和Markov矩阵分解静态子树和动态子树以优化传统故障树分析的计算量;针对具体算例对PRP、HSR、RSTP协议的可靠性指标进行量化求解与对比分析.研究结果表明:提出的PRP与HSR冗余结构和RSTP相比,平均故障间隔时间分别增长了5 764h与5 269h,有效提升了网络可靠性.

基于Simulink的冗余系统可靠性仿真

基于Simulink的冗余系统可靠性仿真,通过调用simulink模块及编写、调用S函数,采用子系统的封装技术,建立了指数分布,威布尔分布,负对数Γ分布等大量的分布函数的模块库和冗余系统可靠性仿真分析的模型。该方法应用于复杂冗余系统的仿真研究。

直接位置更新策略的试变异粒子群优化算法及其在可靠性优化中的应用

为了提升粒子群优化(Particle swarm optimization,PSO)算法的全局寻优能力,增强PSO算法在处理复杂的、高维的、多模态优化问题的寻优性能,提升PSO算法在可靠性优化应用中的优化效果,提出了一种基于直接位置更新策略的试变异(Direct position updating-based trying-mutation PSO,DTPSO)算法。设计了直接位置更新策略和试变异策略,有效维持了种群的多样性,维持了探索和开发的平衡,提升了获得全局最优解的概率。通过9种复杂测试函数的验证和比较,证明了DTSPO算法设计的合理性,以及算法拥有的优异的全局寻优能力。对可靠性冗余分配和可靠度分配问题进行了优化,并和其它先进的改进算法进行比较,结果证明了DTPSO算法的稳定性和寻优性能。

基于高可靠性无缝冗余网络(HSR)的双环形电网区域备自投系统研究

中压配电网为了提高供电可靠性,常使用环形电网结构,对于此型电网结构,常规备自投无法实现环形电网失电后的快速恢复供电。采用实时交换数据、实时判别、实时控制的思想,基于高可靠性无缝冗余网络(HSR),提出一种可以适用于双环形电网结构的区域备自投系统。介绍了区域备自投系统架构、逻辑控制策略和电网发生故障后区域备自投系统的动作行为,双环形电网结构区域备自投系统逻辑控制策略的研究对其他特殊电网结构区域备自投系统的研究也具有良好的借鉴意义。

调度自动化主站局域网冗余可靠性风险研究

目前电力调度主要依赖于调度自动化主站,主站中广泛使用局域网(Local Area Network,LAN)冗余技术。经过一系列的研究表明,在网卡主备模式下备用网卡状态难以得到实时监视,这是由于网卡的负载均衡导致不能侦测到非直连链路的异样。为了能够合理规划局域网的建设、运维,提出了冗余可靠性推荐方案,以此来指导局域网设计。

SoC——从低功耗到可靠性加固设计

集成电路的功耗与可靠性密切相关，又相互矛盾，尤其随着设计与工艺技术的快速发展，SoC面临功耗密度的迅速增加和系统可靠性的降低两大严峻挑战。SOC的可靠性加固设计可分为存储器的可靠性加固设计和组合与时序逻辑的可靠性加固两种类型。采用多种冗余技术并在系统级对可靠性与功耗之间进行协调优化，才能满足高可靠性SOC的要求。

多约束下的串、并联混合系统可靠度与冗余度的优化判定模型及算法

本文给出了单目标多约束下串、并联混合系统中 ,由选取重要单元 (重要度最大的单元 )的方法 ,来提高系统可靠度的有效优化判定模型及算法 ,用同样思想给出了串。

道路交通运输系统的可靠性分析

道路交通运输系统是一个系统与人组成的互动系统。一旦出现关键性的人为差错,整个系统就会失效。本文在指出该系统是具有关键性人为差错的冗余系统基础上,建立了道路交通运输系统的可靠性模型,由该模型得出了系统的若干项可靠性指标。当系统硬件故障保持不变时,系统的有效性是人为差错的函数。

考虑子模块相关性的MMC可靠性分析方法

已有的模块化多电平换流器(modular multilevel converter,MMC)可靠性分析方法多数未考虑大量子模块之间(submodule,SM)的相关性,在一定程度上会导致最优冗余配置方案的选取缺乏合理性,因此重点解决考虑子模块相关性的MMC可靠性分析方法问题。首先,建立单个子模块的可靠性模型;其次,考虑同一个MMC桥臂中子模块电压纹波和相间环流等因素对各子模块使用寿命的影响,选取符合这一特殊应用场景的Copula函数,建立MMC各桥臂的可靠性函数。再次,分析考虑子模块相关性前提下不同的子模块冗余配置方案对MMC可靠性的影响。最后,利用Matlab软件编程验证了所提出的MMC可靠性分析方法的正确性和有效性。将Copula函数与数理统计领域的分析方法相结合,所得到的桥臂联合概率分布函数便于后续拓展与改进,为用于直流输电的多电平换流器的可靠性分析方法提供了较强的理论支撑。

集散控制系统DCS的可靠性提升措施

为提升集散控制系统DCS的可靠性,本文结合云南南磷集团10万吨/年离子膜烧碱装置项目,在硬件技术、电源冗余、系统冗余、线缆选择及敷设、接地等方面,介绍了提高集散控制系统DCS运行可靠性的措施。

智能变电站高可靠无缝冗余环网性能测试平台的研究和实现

高可靠无缝冗余环网是智能变电站就地化保护实现的重要环节之一,其性能直接影响继电保护装置正常运行。针对普通网络测试设备无法进行环网性能评估的问题,本文根据高可靠无缝冗余环网的工作机制,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)和多核数字信号处理器(DSP)的硬件测试平台,通过分析吞吐量、时延、丢包率和错误帧监测的原理,确定测试方法,并结合各自的特点进行软件实现。验证结果表明,本文所设计的测试平台能够实现环网的性能评估,保证智能变电站就地化保护设备可靠工作。

变电站二次系统通信网络冗余技术应用的探讨

根据变电站过程层和站控层网络通信要求,结合二次系统网络拓扑冗余结构,介绍IEC 62439-3通信网络冗余技术标准。从报文流量、数据同步、网络接入和系统容量四个方面研究该技术在变电站中应用的可靠性和可维护性,探讨通信网络冗余技术在变电站二次系统应用的可行性。

模块化多电平换流器的子模块冗余配置计算方法

模块化多电平换流器(MMC)的子模块(SM)冗余配置问题是MMC工程应用急需解决的难点之一。文中对MMC及其SM结构进行了阐述,分析了SM和MMC的可靠性,提出了一种有效的MMC的SM冗余配置计算方法,并提供了SM的2个工程冗余参考值。当MMC的SM冗余配置数量在这2个冗余参考值之间时,冗余SM的增加能够使MMC的可靠性更快增加,在此基础上定义了冗余和可靠性指标,用其可以衡量不同MMC的冗余SM的可靠性效率。最后,通过工程实例计算证明了所提出的MMC的SM冗余配置计算方法和所定义指标的合理性和有效性。