论监控量测信息化在隧道施工中的应用

为了进一步促进国家全面发展,最近几年我国不断在全国范围内推进道路工程建设,由于各个地区都遍布丘陵山脉,因此很多路段都需要开展隧道施工,但是隧道工程具备隐蔽性、复杂性特点,很难保障地质勘察成果具备百分百的准确性,以至于实际施工中的安全风险比较高,随着隧道工程新奥法施工工艺不断优化升级,监控量测信息化发展已经成为必然,基于此本文结合实践,以监控量测信息化在隧道施工中的应用为论题展开分析探讨。

基于广域量测信息相关性的电力系统同调辨识

提出一种基于广域量测信息相关性识别电力系统同调机群的新方法。针对同调发电机运动轨迹具有一致性或相似性的特征,借鉴基于电力系统模型确定同调机群的方向余弦法,引入广域量测信息相关性来辨识系统的同调机群,在计算系统中各发电机组间的相关系数基础上,提出了划分系统主导同调机群及主导同调机群内部子同调机群的相关同调判据。同时针对广域量测窗口长度对同调辨识结果的影响,进一步提出一种适用于辨识主导同调机群及主导同调机群内部子同调机群的实用鲁棒同调判据。最后将所提方法应用于典型两区域互联交直流系统和南方电网中,分析结果验证了该方法的有效性和可行性。

基于广域量测信息的配电网协调控制技术展望

分布式电源等电力电子设备的大规模接入,对配电网控制灵活性以及控制时间尺度提出了新的需求。配电网同步相量测量装置(D-PMU)的配备将为配电网在线监测及实时控制打开新的局面。对于D-PMU数据融入配电网量测系统后形成的新调控框架、新调控手段,提炼总结了基于广域量测信息的配电网源-网-荷协调控制技术中亟待研究的内容,包括多源数据融合背景下的分布式电源功率预测与柔性负荷建模、解决新能源功率波动与配电网电压安全问题的配电网源-网-荷快速协调控制、利用D-PMU数据快速同步特点实现的孤岛平滑切换与稳定控制等。针对上述内容,构思了相应的技术路线,对关键技术难点进行了展望,并介绍了部分技术在示范工程的应用情况。

基于广域量测信息的负荷裕度灵敏度计算新方法

提出一种基于广域量测信息的电力系统负荷裕度灵敏度(LMS)分析方法。根据电力系统的广域量测信息,在线计算电力系统中各负荷节点的负荷裕度;依据所得的负荷裕度,提出一种基于广域量测信息的节点负荷裕度对有功、无功及机端电压的灵敏度分析方法;针对所提的LMS方法,进一步提出了改善系统电压稳定性的相关控制策略;最后将所提方法应用到New England 39节点系统和IEEE 118节点系统中,仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性。

基于边界节点量测信息的两端口网络等值方法

针对电力系统网络结构复杂以及外部系统网络参数完全未知等特点,提出一种基于边界节点量测信息的两端口网络等值方法,以对外部系统网络进行等值简化。该等值方法所需的量测信息为系统潮流计算得到的边界节点电压相量、有功功率和无功功率,利用确定的外部系统等值模型与边界节点量测信息之间的等式约束关系,经数值迭代计算得到外部系统模型的等值参数。通过IEEE 14节点系统实例对比等值前后系统的短路水平、潮流分布及系统动态特性变化情况,验证了所提等值方法的正确性及其工程实用性。

基于广域量测信息的电力系统主动解列控制研究综述

主动解列控制是防止大停电事故蔓延和系统崩溃的有效保护措施。为促进广域量测系统(wide area measurement system,WAMS)在电力系统主动解列控制研究中的应用,首先分析了传统失步解列控制存在的不足,从失稳模式识别、解列断面搜索和孤岛的稳定平衡控制3个方面总结了完整的主动解列控制需要解决的关键技术问题及其研究进展,提出了利用WAMS提供的实时动态信息构建主动解列控制策略的思路,为实现集中控制和在线决策提供了基础。最后,提出了在该研究领域有望突破的新的发展方向。

基于DPMU量测信息的配电网馈线级快速电压控制

为解决分布式光伏接入造成的配电网电压越限问题,基于配电网同步相量测量单元(distribution phasor measurement unit,DPMU)量测信息对含光伏配电网进行在线状态估计,通过灵敏度分析在线提取电压最优控制梯度。根据模型预测控制理论,建立了协调广域范围内静止无功补偿装置(static var compensor,SVC)、光伏逆变器等多种调压设备的电压控制模型,考虑实时电压控制与离散电容器动作的配合,提出了馈线电压闭环控制策略。对IEEE 33节点算例进行仿真分析,验证了所提电压实时控制策略的有效性和快速性。

自动化量测信息考核技术算法分析

分析了自动化量测信息考核技术的算法，通过对电网运行设备远动信息的关联性分析，得出不满足电网运行基本规律的数据，提高数据的准确性，为调度和方式进行电网监控与分析提供更有效的技术支持，有效地提高全网自动化实测信息的准确性。

单线铁路隧道施工量测信息分析与初期支护优化研究

以蒙(西)华(中)铁路连云山隧道为依托,通过现场量测发现锚杆性能未被充分利用,喷射混凝土最大压应力值仅为极限抗压强度的12. 9%,格栅钢架最大拉应力值仅为极限抗拉强度的14. 9%。通过强度折减法计算,Ⅲ级和Ⅳ级围岩的安全系数分别为3. 92,2. 78,能够保证隧道自稳,可对初期支护进行优化,并提出了"取消系统锚杆+增加结构强度"方案。经数值模拟该优化方案在理论上可行。通过现场试验验证,该优化方案喷射混凝土应力、锚杆轴力与原支护方案处于同一量级,优化设计合理。

基于量测信息的电力用户电气特征提取方法

文章针对能源系统集成环境下的台区用户电力负荷进行模型构建方法研究,通过台区电气特性参数对台区进行准确分类,涉及高层居民校区供电模式、多层住宅供电模式、农村供电模式等。对典型台区用户电气特征参数的提取和模型的构建,给出了特征选择的框架和主要流程,利用高斯混合模型进行分析。最后通过某地实际用户数据进行分析,获得五种典型台区的用户用电行为,验证了方法的有效性。

高炮武器系统空情信息处理Ⅰ:量测航迹模拟

在高炮武器系统空情信息处理算法研究中,如何有效地模拟量测航迹是一项基础工作。提出一种基于战场态势的分段合成、多目标量测航迹模拟方法。建立一种基于大地坐标系的高炮武器系统空情信息处理的典型态势方案。提出4种典型的分段航迹模拟模型,并对分段航迹进行合成。进一步提出基于正态分布的嵌入方位、高低、距离误差的分段量测航迹模拟模型。仿真结果表明该方法的有效性,可为高炮武器系统空情信息处理下一步研究提供模拟信息源。

基于多元经验模态分解的风电并网系统次同步振荡检测

随着风电的大规模并网,电力系统次同步振荡(SSO)事件频发,严重威胁电网的安全稳定运行。实现风电并网系统SSO的准确检测,对保障系统稳定运行具有重要意义。现有的基于量测数据的SSO检测方法多为单通道方法,难以兼顾系统全局SSO特性。为此,文章提出了一种基于多元经验模态分解(MEMD)的风电并网系统SSO检测方法。首先,对风电并网点量测数据进行多元经验模态分解,进而借助Teager-Kaiser能量算子(TKEO)筛选出含SSO模式的IMF分量;然后,采用希尔伯特黄变换(HHT)辨识次同步振荡频率及阻尼比;最后,结合改进的4机2区域测试系统的仿真数据对所提SSO检测方法进行测试,结果验证了所提方法的有效性。

基于局部测量的含分布式光伏县域配电网分区电压控制

分布式光伏接入县域配电网,使潮流更加复杂,给电压控制带来很大挑战。文章提出一种基于县域配电网局部量测信息的动态分区和电压控制方法。依据网络结构按负荷“就近供电”进行初始分区,再依据分区调压的无功储备需求对初始分区作局部调整,利用分区凝聚算法形成最终动态分区方案;基于光伏本地调压能力的不足,提出一种考虑分区的电压分布式控制策略。通过IEEE 69系统仿真实验,验证了文章分区方法与电压分区协调控制策略的有效性。

带有色量测噪声的非线性系统Unscented卡尔曼滤波器

传统Unscented卡尔曼滤波器(Unscented Kalman filter,UKF)要求噪声必须为高斯白噪声,无法解决带有色噪声的非线性系统滤波问题.为此,本文提出了一种带有色量测噪声的UKF滤波新算法.首先,基于量测信息增广和最小方差估计,推导出一类带有色量测噪声的非线性离散系统状态的最优滤波框架,接着采用Unscented变换(Unscented transformation,UT)来计算最优框架中的非线性状态后验均值和协方差,进而得到有色量测噪声下UKF滤波递推公式.所设计的UKF新方法能有效地解决传统UKF在量测噪声有色情况下非线性滤波失效的问题,数值仿真实例验证了其可行性和有效性.

基于局部量测的配网馈线广域无功优化控制方法

提出了一种基于局部量测信息的配网馈线低压无功补偿广域优化控制方法。首先采用负荷功率矩方法将馈线划分为若干无功补偿区域并规划低压无功补偿装置的位置,进而确定各补偿装置的理想注入无功;然后考虑无功分区平衡目标、配变容量约束以及电压安全约束,建立广域无功优化模型,在线优化计算并控制各无功补偿装置的最优投切量。该方法充分考虑了配网馈线无功功率的分区平衡,极大提高了低压无功补偿装置的利用率,降低了配电网的有功损耗,有显著的社会经济效益。采用某390节点实际系统验证了该方法的有效性和实用性。

基于广域量测的云南小水电群振荡解列原理及判据

如何迅速找到振荡源或最大参与振荡的机群并迅速解列,是解决电网低频振荡问题的关键所在。文章从云南电网振荡特性出发,采用基于功率振荡幅值和基于PRONY分析的解列原理判断系统是否处于振荡,根据机电波传播理论推导出判断云南振荡源的方法。该方法利用广域量测信息,能在线判别电网振荡源和给出解列振荡源措施。RTDS试验证实所提出的方法是正确有效的。

基于相量量测的中小型水电集群动态等值方法研究

为了准确分析含中小型水电集群系统,针对中小型水电集群,提出了一种基于相量量测的动态等值建模方法。该方法以估计等值为基础,将扰动后互联区域间联络线上相量量测信息作为输入量,利用四阶龙格库塔法求解发电机动态方程,借助改进PSO算法实现参数的寻优更新,最终得到等值模型的各个参数。基于该方法对四川电网某地区中小型水电集群上进行动态等值建模,仿真结果证明了该方法的有效性与精确性。同时,基于仿真与负负荷表示的中小型水电集群对比分析,仿真结果证明了该方法的优越性与实用性。

水下复杂环境下基于SINS/USBL/DVL多源信息融合的组合导航算法

针对复杂水下声场环境下高精度、长航时导航与定位的需求,构建了捷联惯性导航系统(SINS)/超短基线(USBL)相对测量信息的观测方程和SINS/声学多普勒测速仪(DVL)的观测方程,提出了一种融合SINS/USBL/DVL多源信息的组合定位算法。为解决声学量测信息不确定引起的导航性能下降的问题,充分考虑水声野值所导致的厚尾噪声特性,利用学生t分布推导了基于状态估计的鲁棒自适应滤波算法,提高了水下航行器组合定位的精度和鲁棒性。通过海上试验验证了所提算法的有效性和优越性。

基于改进CKF算法的一类有色噪声污染的线性观测系统的状态估计

针对系统受有色噪声污染时容积卡尔曼滤波(CKF)算法滤波精度下降甚至发散的问题,提出了基于量测信息增广的改进CKF算法.改进算法采用量测信息增广方式,将有色噪声白噪声化,再将白化后的噪声和系统噪声去相关化,从而解决了一类有色噪声污染的线性观测系统的状态估计问题.将本文算法应用于生物地球化学仿真模型,对生物圈植被碳含量进行动态估计,仿真结果表明,改进算法具有较高的精度和鲁棒性.

隧道围岩监控信息化应用

隧道围岩量测采用全站仪对隧道围岩净空变化、拱顶沉降进行测量,通过蓝牙将数据上传至手簿或移动终端设备,手簿或移动终端设备通过网络上传至服务器,后台服务器自动分析数据,推送到相关管理者移动客户端,相关管理者及时了解监测信息,危险情况下管理者能第一时间得到信息并采取措施,避免安全事故发生[1]。