基于数据驱动的电力系统灾变演化及防控研究与展望

随着电力信息物理融合的深入,电力系统呈现出结构复杂化、外部致灾因子易发等发展趋势。在对电力系统灾变研究现状分析的基础上,针对电力系统灾变演化及防控问题,提出电力系统"孕灾-传灾-报灾-防灾"灾变过程理论。首先,基于大数据驱动分析致灾因子与电力系统孕灾机理及其耦合关系;其次,研究致灾因子的孕育、演化、临界态、涌现与传递机理;再次,基于对外部致灾因子的物联网实时监测技术研究致灾因子及灾变的评估和预警机制;然后,基于态势感知技术分析灾变的主动防控策略,从灾变防控手段库构建、灾变发展趋势感知预测、防控手段智能决策以及灵敏度评估等方面进行分析。最后,提出应用于电力系统灾变防控的大数据分析流程框架。

基于大数据平台的电力系统灾变智慧教学研究

近年来信息技术的快速发展不断推动着信息化教育的进程,云教育大数据平台已成为目前和未来教学的基石和工具。为培养电气工程学科应用型人才,以信息化教育改革为契机,针对现有的教学模式存在的问题将智慧教育和大数据平台有机融合,构建一个基于电力系统大数据智慧教育平台,并基于平台基础上提出了三种创新智慧教学模式。

电力系统灾变防治系统研究的现状与目标

从防止电力系统灾变发生的角度 ,阐述了进行电力系统灾变防治研究的必要性和迫切性。文中分析了电力系统灾变防治问题的难点和电力系统灾变防治系统研究中的特殊问题 ,对电力系统动态安全分析、稳定控制、恢复控制、电力系统隐患的探测和预防以及连锁性故障发生的机理和控制策略等方面的研究现状及存在问题进行了简要概述 ,并指出了该系统最终应达到的目标和实现的可能性。

矿井智能通风现状与智能控制系统构建

矿井智能通风是智慧矿山建设的重要内容。通过对现有的矿井智能通风技术研究进行总结和分析,深入探讨了智能通风的基本理论,明确了目前矿井智能通风存在的问题与关键技术,并进一步对智能通风的关键技术进行了创新性的探索。最后基于关键技术开展智能模块与智能系统的研究,成功构建了一个综合性的矿井智能通风与灾变应急控制系统,为矿井的通风提供了更加智能和高效的解决方案。

矿井灾变处理系统

应用矿井通风安全理论和系统工程方法，结合矿井安全监测系统（ｋｊ１０）和计算机技术。

极端外部灾害中的停电防御系统构思 (一)新的挑战与反思

针对极端外部灾害,探讨停电防御系统面临的新挑战及其应对。回顾已投运的停电防御系统;归纳极端外部环境下停电灾难的特点;指出按一般故障场景设计的防御系统所遇到的困难;提出将防御框架覆盖的时间段向两端扩展,不但提前到电力规划阶段以指导远期预防控制,也向后延伸到电网四分五裂后的恢复控制;提出将防御功能在广域信息、仿真分析、决策支持等方面进一步深化的具体任务。

基于MATLAB数据分析的顶板灾变预警系统设计

针对煤矿开采过程中顶板事故频发现象,以MATLAB数据分析为核心基础,设计并研发出直接顶灾变预警系统软件。该预警系统软件在硬件上兼具现场采集工作面支架工作阻力和支柱下沉量的功能,在操作上不仅可以将现场观测数据录入监测系统,还能够综合实测数据、结构力学模型及多因素径向基神经网络数学模型对现场情况进行实时分析研究;在下一工作面回采阶段内可对采场基本顶岩层结构状态及顶板岩层的下沉值进行预测;根据顶板岩层各级参数量的不同判定其引起顶板灾害的相应危险程度,并给出相应不同级别的灾害预警反馈信息,进而可实现对直接顶灾害进行预警,有效规避矿山部分顶板灾害事故的发生。

国内外河流(网)非线性动力系统防灾分形理论研究综述

河流(网)非线性动力系统发展一般遵循"相对稳定—混沌—无序—分形自组织—恢复相对稳定"的变化规律,演变过程表现出一定的混沌分形特征。从长序列水文过程分形、洪水分期分形、河流形态演变分形、洪灾时序及频次分形、水文多尺度分形等5个方面,分析探讨了国内外河流(网)动力系统防灾分形理论研究动态及趋势展望。提出水利智能分形复合理论、流域多尺度洪灾分维动力机制、河型转化分维判别标准、河流演变复合参数分形特征与物理机制、堤防灾变系统演化分形混沌理论、水文多尺度智能分形与决策支持等方面是分形混沌学与水科学、灾害学及人工智能学交叉发展未来取得重要突破的关键方向。

大倾角软煤综放工作面煤壁片帮机理及致灾机制

工作面煤壁片帮是大倾角软煤综放采场"支架-围岩"系统灾变的致灾源之一。通过建立煤壁空间受力模型、数值计算与理论分析相结合的方法对煤壁片帮的力学机理、形态特征、多发区域以及由其引发的"支架-围岩"系统灾变机制进行了研究。结果表明:煤壁的破坏形式以剪切滑移破坏为主,片帮形态为非规则四棱锥体且片帮具有继发性;工作面倾斜中上部是片帮的多发区域;煤壁片帮后形成的"片帮-冒顶"恶性循环导致支护系统失去对顶、底板运动的控制作用,加剧围岩运动变形,形成"煤壁片帮→顶煤冒空→支架倾倒→底板滑移"的围岩灾变机制。基于以上并结合长山子煤矿1123工作面生产实际提出了大倾角软煤综放工作面煤壁片帮防控措施。

基于马尔可夫模型的南京市年降水量预测试验

鉴于降水过程存在大量不确定性的特点,中长期降水预报一直是气象科学领域的一个难题。主要采用平滑处理消除异常值,对年降水量进行分级,建立滑动平均马尔可夫链预测模型。通过建立的预测模型,对南京市2009、2010年年降水量进行了试预测。结果表明,2009年预测值与实测值相对误差为2.17%,2010年预测值与实测值相对误差为3.09%,预测精度较高。同时,为弥补滑动平均马尔可夫链模型对极端年份无法预测准确的缺陷,利用灰色灾变系统,对南京市极端降水年份进行预测。两者结合能更好地完成南京市年降水量的预测工作。