电网二三维融合画面的多终端展示研究

随着各种新型输变电设备特别是直流输电设备发展,设备种类越来越多,复杂度越来越高,传统二维画面难以满足电网设备监控的要求,二三维融合的监视方式在设备全面监视方面得到越来越多的应用。然而,限于二维和三维的技术差异以及传统开发技术路线转型难度大,此类融合监视画面存在Web发布难的问题,难以做到“一端维护、多端展示”的目标,给工程实施带来较大难度。针对这个难点,研究一套电网二三维融合画面的多终端展示框架,以HTML5页面为三维模型渲染载体,消除不同终端三维渲染方式的差异,实现二三维融合画面“一端维护、多端展示”的目标,保证了多终端画面内容的一致性,有利于融合画面的推广应用。

基于多阶段协同的电网厂站接线图智能识别

电网厂站接线图作为电力系统网络结构的重要数据,承载着电力设备运行的关键信息,在电网调度控制应用中具有重要作用。针对调度运维人员手动绘制方式导致工作繁琐、任务量大的问题,提出基于多阶段协同的电网厂站接线图智能识别方法,实现机器代人绘图。首先,采用切割检测增强对图元小目标的检测能力,通过形态特征提取及模糊比对处理实现图元方向识别;其次,基于随机粘贴原理增强文字识别模型的鲁棒性,基于知识融合技术提升图元文本匹配准确性;最后,基于连通域检测识别连接线,采用遍历筛选匹配图元与主接线的连接关系。实验结果表明,该方法对电网厂站接线图整体识别准确率在88%以上,将其应用变电站监控系统、换流站运行人员控制系统中,极大提升了作业人员构图建模效率。

Turbo译码SOVA算法的研究与实现

针对低轨道卫星通信的应用需求,为了降低干扰,减小负荷,通常采用卷积码、Turbo码等信道编码的方法提升传输的可靠性能。Turbo码是一种具有接近香农极限定理的优异信道码,SOVA译码是Turbo码的一种译码方法。以CCSDS推荐的Turbo码为例,研究了网格图在SOVA译码过程中的功能和用法,并与Viterbi译码进行了对比,并基于网格图详细阐述了SOVA译码的原理和实现步骤,最后对SOVA译码的实现过程进行了仿真验证。该方法已实际应用于项目,经测试该方法实现简单,获得了良好的信道编码增益。

云端保电新模式下电网接线图增量自动成图算法

电网接线图增量成图过程复杂,容易受到接线不对称性影响,使得电网增量接线距离较远,导致成图后电压态势达不到理想状态。为了解决该问题,在云端保电新模式下引入A^(*)算法,自动生成电网接线增量线路图。使用A^(*)算法计算线路交叉和拐点代价函数,规划单线路路径,处理T型接线,对重复线路进行偏移处理。计算接线图形极坐标,连接所有更新后的极坐标点,实现接线图形拼接。计算连接起点到终点位置代价函数,在云端保电新模式下布局三相四线。计算引力、斥力、重力,将发散节点收敛于图形重心,构建节点运动方程,组装三相对称图形和各相单相不对称部分,美化接线图,使得成图效果清晰美观。通过案例分析可知,该算法接线所经过节点少,且自动成图算法与理想成图后电压一致,新增线路位置电压达到250 V,说明使用该方法能够达到理想成图效果。

基于GIS技术的电网数据外网出图自动化识别方法

提出了基于电网地理信息系统(GIS)技术的电网数据外网出图自动化识别方法。首先,面向外网电网图形包含丰富的文字、符号、布局等多模态数据,提出了一种多模态图形表征学习技术,以提升复杂电网图形的语义理解能力。其次,面向不同区域、不同时期的外网电网图形样式差异,提出了跨域自适应电网图形识别技术,以提高模型的泛化性与鲁棒性。最后,基于以上技术搭建了电网外网出图自动识别系统,实现外网电网图形的自动化解译,有效推动了电网GIS的快速构建与更新。

基于自恢复型下垂控制的微电网运行控制策略研究

针对微电网并、离网模式切换、微电源突变以及负荷扰动导致的系统频率和电压波动问题,提出频率、电压自恢复型下垂控制策略。首先,基于传统下垂控制引入频率差和电压差作为反馈环节,建立储能单元自恢复型下垂控制模型。其次,通过伯德图对自恢复型和传统型下垂控制系数在不同频段范围内的性能进行对比分析。自恢复型下垂控制因采用PI控制和引入修正下垂系数因子使系统具备较好的频率和电压自恢复效果,提升动态调整能力,表现出较好的适应性。最后,基于Matlab/Simulink平台建立35 kV风光储微电网模型,通过时域仿真实验验证自恢复型下垂控制策略的有效性。

面向T型接线的电网地理接线图自动成图技术研究及应用

随着电网规模不断扩大,电网地理接线图越来越复杂,其绘制、维护愈发困难,已成为电力调度自动化运维工作的一大难点。本文介绍一种基于电网全景模型,综合厂站范围指定、经纬度定位、T型接线(简称T接线)同步生成、多图层展示等多项技术的电网地理接线图自动成图方法,适用于各种级别和复杂度的电网。该方法依托间隔容器模型,引入T接线同步生成技术,使成图完整性极大提升;根据电网设备电压等级不同,引入多图层技术,实现地理接线图不同电压等级设备的分图层展示,使成图效果显著加强;成图布局支持人工调整,且图模异动后不被自动复原,有效弥补了自动成图在局部处理时存在的不足。目前,该方法已在某地区电网的智能电网调度控制系统中实现首次应用。实践证明,该方法大幅降低了电网地理接线图在绘制及更新过程中的人力成本,具有广阔的推广前景。

基于改进A^(*)算法的车间AGV路径规划

针对传统A*算法规划的自动导引车(automated guided vehicle,AGV)路径存在转弯次数多、路径不平滑以及路径点距离障碍物过近的问题,提出一种改进A*算法。首先对代价函数进行改进,往代价函数中引入AGV从起点行驶至当前点的路径长度和起点行驶至当前点的父节点的时间成本,解决了转弯次数多的问题;其次,搜索节点时去除使路径经过障碍物顶点的子节点,进而让AGV与障碍物保持安全距离;最后,利用45°圆弧和90°圆弧代替折线转弯,使路径更加平滑。此外,结合AGV在车间内的具体运输情况,构建关于运输时间最短的目标函数,并通过仿真平台验证了改进后A*算法的有效性。结果表明,改进后的A*算法规划的AGV路径转弯次数大大减少,AGV行驶的距离和时间缩短。

PLL-GFC型MMC-HVDC暂态同步稳定性研究

PLL-GFC(基于锁相环的构网型换流器)具备频率与电压调节能力,然而目前对其接入高压交流电网后的暂态同步稳定性缺乏深入了解。为此,对PLL-GFC型MMC-HVDC(模块化多电平换流器型高压直流输电)暂态同步稳定机理展开研究。首先,介绍PLL-GFC型MMC-HVDC控制策略并分析其功率响应特性。然后,建立MMC-HVDC并网系统暂态同步稳定模型,采用相图曲线方法分析电网故障后换流器失稳机理以及电网电流动态变化对其暂态同步稳定性的影响。研究发现稳定平衡点的存在是换流器并网系统故障后暂态稳定的关键因素,由此提出通过动态调节有功电流指令值来提升暂态同步稳定性的增强措施。最后,通过PSCAD/EMTDC搭建电磁暂态仿真模型,验证了失稳机理分析的正确性与增强措施的有效性。

基于FR+PLC控制的电气倒闸操作模拟系统研究

为了提升电网倒闸成功率,文章研究了基于FR+PLC控制的电网倒闸操作模拟系统。确定系统的硬件组成和设计系统软件,利用基于原子引力模型的FR算法,完成电网厂站网格布局,从而生成电网倒闸操作点布局图。利用布局图中的具体倒闸操作点,配合数据管理模块和逻辑关系管理模块,并利用PLC控制分解子程序。最后通过功能柜的控制程序,完成电网厂站的倒闸操作模拟。经测试证明:本文系统的倒闸操作模拟成功率在98%以上,效率最高可达到99%,符合电网厂站的实际运行标准和要求,可有效保证电网厂站的安全运行。

基于分层网格的铁路枢纽列流图编制优化仿真

铁路枢纽列流图是枢纽车流组织与列流组织的直观体现。目前铁路枢纽列流图大都依赖人工铺画,且现有的铁路枢纽列流图编制算法效率偏低。为实现铁路枢纽列流图编制优化与自动化,依据铁路枢纽列流图的图形元素正交化特征,采用列流线层次化和车站网格化方法,构建了以列流线和车站交叉点数目最小为主要优化目标的枢纽列流图编制分层网格模型。基于模型的非线性特征,设计自适应遗传算法进行求解,并通过引入修复算子缩小搜索空间来提高求解速度。最后将仿真绘制的列流图与现有算法及人工编制的列流图进行对比。结果表明,所提方法在区间间距和交叉点数目两个指标的表现均优于现有算法及人工铺画结果。

多态模型驱动全景数据融合的环网图应用

为解决配电线路架构繁琐、系统多态图模文件并存、计量数据缺失等痛难点问题对配电网监控带来极大影响,本文提出一种基于最小生成树算法的配电网环网图应用技术,在配电线路单线图更新导入主站情况下,系统自动以馈线出口开关为原点,将单线图中存在环网联络的开关序列按树形结构生成站间环网图、区域环网图等六级环网图,并以CIM/CIS、CIM RDF、KAFKA等接口及模式整合GIS、OCS、计量系统等多源数据进行图形可视化展示,通过实际应用效果证明该技术实现配电自动化系统主站可从“点、线、面”分层分级进行环网监视与操作,有效提高配电网图模质量及调度、自动化等专业人员工作效率。

基于地理相对位置的省级输电网均匀接线图自动生成

省级输电网均匀接线图是电力规划、设计、运行、调度等部门经常使用的图纸。文中提出了基于携带变电站地理信息或相对位置的公共信息模型(CIM)数据的省级电网均匀接线图的自动生成算法。首先,通过dom4j对CIM/可扩展置标语言(XML)进行解析并实现对CIM电网结构信息即变电站和线路数据的导入,然后根据变电站经纬度或相对位置坐标进行离散化布图、拓扑简化,使得原求解问题得到降维;对于降维后的接线图,提出固定枢纽节点,例如500 kV变电站的离散坐标,对其余变电站节点采用改进模拟退火算法进行优化布局计算以及后期优化调整,得到了交叉点较少、结构清晰、布局匀称、仍保持地理相对位置的电网均匀接线图。

基于拓扑图动力学模型的电网图自动布局研究

电网图自动布局对改进电力系统分析方法和提高工作效率具有重要意义。文中提出了以5种作用力为基础的拓扑图动力学模型,构建了运动方程与稳态方程;并提出一种拓扑图进化策略,能够克服单纯动力学模型局部寻优的缺陷,增强了拓扑图自动布局和优化的能力。所提模型及优化策略不仅考虑到不依赖于任何位置信息进行电网图自动全新布局,还支持对已有的电网图进行自动适应并补充布局,因此能够适应各种规模和电压等级的电网,自动布局效果良好且速度快。将该模型应用于PSD-Clique软件,取得了理想效果。

智能电网开启电网运行新形式

讨论了智能电网(SmartGrid)的定义、特点、组织架构,总结出了智能电网具有的四个特点。详细给出了智能电网两种形式的组织架构图,并就两种网络架构图做了具体的分析,从'硬件'、'软件'和电力系统稳定性理论三方面指出了建设职能电网面临的技术挑战。总结得出了两点结论:一是鉴于智能电网的诸多优点认为建设坚强的智能电网是必然选择;二是强调了智能电网标准的变化性,认为电力系统稳定性理论的完善和发展是其智能化提高的核心动力所在。

基于分区和变电站内外模型的区域电网单线图自动生成

区域电网系统单线图将变电站接线图与站间线路连接在同一个平面展现。以110kV地区电网为例,首先利用其220kV变电站为电网枢纽,辐射状连接110kV变电站的特征对全网进行分区。提出了使区块内变电站数量较均匀,区块间的联络线尽可能少的分区方法。对变电站内、外模型图形进行设计。区块内布局布线问题转化为2个无耦合的顺序阶段求解:以线路交叉数和线路曼哈顿距离的加权最小为目标函数,运用改进的粒子群算法进行变电站外模型元件的优化布局,然后进行走线;若变电站同母线出线位置可调,则内模型图形可进行站内出线位置调整,否则可直接嵌入到前阶段成果外模型图形的方框内。

非规则网带断层地震数据的网格化

非规则网地震勘探中，由解释人员解释出来的层位信息包括大量不规则分布的高程数据和断层构造的断点数据，因而其构造图成图前的网格化是一件相当复杂而又难度较大的工作．本文较全面地研究了非规则网带断层地震数据的网格化过程（本文针对的是正断层情况），提出了一种快速实用的正方形网格化方法．经对实际资料处理证明，它能够适用于非常复杂的情况，并且处理效果理想．

基于栅格空间V图的无人机路径规划

在进行无人机低空飞行的路径规划时,障碍物已不能简单的简化为点状;针对该问题,首先将带有面状障碍物的图片格式地图以像素为单位进行栅格划分,在定义了栅格距离后,进行距离变换,并运用边界跟踪方法生成栅格空间V图;其次,将A-Star算法的启发思想引入到蚁群算法中,并修改了启发信息计算公式以使蚁群算法更适合于栅格空间优化;最后,以栅格空间V图为初始路径,运用改进的蚁群算法进行优化选择,得到了满意的路径规划结果。

二维限定PEBI网格生成技术的研究

该文给出了二维限定PEBI网格的有关概念,对其生成技术进行了分析和研究,提出了一种简捷有效的生成算法-控制圆算法。最后给出了用于油藏数值模拟领域的PEBI网格例子,验证了该算法的正确性和有效性。

用夹点分析法对换热网络用能的诊断和调优

本文概述了夹点技术、夹点分析法的发展概况。用问题表格法算出了某炼油厂常压精馏换热网络过程的夹点 ,用夹点分析法之一———“格子图”查出了跨夹点的换热器 ,经计算给出了有较大节能效果的改造方案。