小波包能量谱和神经网络的开关柜局部放电自动检测方法

为可靠掌握开关柜的运行状态,精准检测其局部放电现象,提出小波包能量谱和神经网络的开关柜局部放电自动检测方法。该方法采用数字处理技术和模糊参数识别方法,去除信号中的混频信号,获取新的开关柜运行信号;利用小波包分解方法分解该信号,处理信号中噪声信号的同时,提取局部放电的能量谱特征,将该特征输入径向基神经网络中,完成开关柜局部放电的分类检测。测试结果表明,该方法可有效去除混频信号,并且降低信号噪声;处理后信号的失真率和畸变率极低,应用性能较好;可完成开关柜不同类别的局部放电信号检测。

基于一次一密的5G馈线终端通信安全防护方法

针对5G通信环境中,馈线自动化(FA)终端之间对等通信容易受到非法干扰和窃听的问题,提出一种基于一次一密的馈线终端(FTU)通信安全防护方法,旨在提升FTU在5G环境下通信的安全性。首先,在FTU内集成加解密安全芯片,并通过预充注在加解密安全芯片内的密钥向安全服务移动引擎进行双向身份认证,安全服务平台向身份认证成功的FTU分发一定数量的根密钥;其次,加解密安全芯片采用基于改进Shamir的密钥扩散算法,将根密钥动态扩散生成新的会话密钥;最后,需要进行对等通信的FTU双方获得新的会话密钥,并使用SM4加密算法进行一次加密通信。试验结果表明,FTU每次加密通信都使用了不同的会话密钥和初始向量,使得加密结果不可预测。所提方法不仅提升了5G场景下FTU对等通信的安全性,并且相较于其他方法,所提方法在5G高速、大数据量的通信环境中具有较低的计算开销。

一种简洁的电压-时间型配电终端动作逻辑研判数学模型

针对电力系统中投运后电压-时间型配电终端的动作逻辑分析需求,构建了一种简洁而有效的数学模型。在该数学模型中,引入了电压-时间型配电终端动作后的逻辑值概念,并针对其制定了相应的计算公式。通过动作逻辑值可以正确反映电压-时间型配电终端的状态特征,进而正确研判出电压-时间型配电终端的动作逻辑,具有逻辑清晰简洁、结果准确、容易实现落地等特点。通过实际验证,这一数学模型能够在实际应用中快速而准确地进行动作逻辑的研判,有助于及时发现和解决配电终端设备中可能存在的动作逻辑异常情况。这一研究为电力系统的安全稳定运行提供了重要支持和参考。

考虑个体感知的公交接驳轨道交通范围确定

为提高轨道交通与公交接驳的有效性,对轨道交通的站点公交接驳范围进行研究。基于问卷调查数据,分析不同轨道交通段乘行时间场景下个体出行感知分布特征,包括出行心理分布特征和距离衰减特征,确定可接受接驳时间和轨道段乘行时间的相关性关系,采用非集计价格敏感度模型计算不同轨道段乘行时间场景下的公交接驳时空阈值。结果表明:可接受的公交接驳时间随轨道段乘行时间增长呈非线性增长,增长速度逐渐变缓,两者之间的关系可用对数模型拟合,R^(2)为0.83;出行者在轨道段乘行10 min、20 min、30 min、40 min、60 min和80 min时,可接受的接驳公交服务范围分别为1.65 km、2.4 km、3.51 km、4.86 km、5.79 km和6.36 km;以济南市地铁2号为例,计算19个轨道车站的公交接驳范围,其中位于城市外围区域的轨道站点公交接驳范围相对较大。

基于馈线负荷分解的新能源电力系统紧急切负荷控制方法

高比例分布式电源并网是新型电力系统配电侧的重要特征之一。海量分布式电源分散接入低压供电馈线,其出力值难以被输电侧实时掌握,容易造成实际负荷功率的低估。目前的输电网切负荷控制未考虑分布式电源的出力情况,所制定的控制策略可能造成分布式电源被切除,增大切负荷实际损失。该文针对配电网中分布式电源出力和重要负荷功率占比的变化造成的可切除负荷控制代价的时变性特征,提出基于馈线级净负荷分解的时变控制代价计算方法,以馈线净负荷功率与外部环境信息为输入实现馈线源荷构成辨识及控制代价计算。为了在输电网制定切负荷策略时能够详细考虑配电网的控制代价变化,基于目前安全稳定控制系统的分层控制架构提出输配协同紧急切负荷控制方法,在考虑输电网稳定性约束条件下有效减小配电侧分布式电源和重要负荷的切除量。最后,在某地区电网算例系统上结合实际负荷数据采用实时数字仿真系统(real-timedigitalsimulator,RTDS)进行仿真,结果验证了所提方法的有效性,策略制定用时满足“在线预决策”稳控系统的计算时间要求。

考虑分布式电源的电压时间型FA失压判据研究

“双碳”背景下,随着DG(分布式电源)接入农村配电网比例的不断增加,传统电压时间型FA(馈线自动化)会出现分段开关失压分闸失败问题,导致开关动作逻辑错误,无法正确隔离故障区段。针对DG的电压支撑能力和故障电流幅值受限特点,分析了DG接入对农村配电网电压时间型FA双侧失压分闸功能的影响,研究了基于DG装机容量的失压分闸判据整定方法。最后,在仿真模型中验证了所提方法的正确性。

考虑候选站点和全服务过程的需求响应接驳公交调度

考虑乘客对接驳服务从出发至到达全过程的要求,以及人的可移动性与城市道路特性,基于乘客对出发时间的下界要求(最早出发时间)和到达接驳终点须不晚于后段服务时刻表的到达时间上界要求(最晚到达时间),且在选择出行端点时有多个步行可达站点,提出考虑候选站点和全服务时间窗的需求响应接驳公交调度问题。首先,建立需求和站点集合间的映射,构建考虑节点关系和空间距离的阻抗矩阵,以车辆启用成本和里程成本最小化为目标,将问题转化为带有全服务过程时间窗和容量约束的车队规模配置和车辆路径联合优化问题,建立商业求解器可解的混合整数线性规划模型。其次,引入车辆编号对称性消除约束和同站需求序列唯一性约束,加速模型求解。为求解较大规模问题,设计多种基于问题特性的邻域结构和自适应邻域模拟退火算法。最后,以广州大学城公交子网络为例,设计不同影响因素下的数值实验,实验表明:相较于需求仅指定唯一上车站点的情况,引入候选站点减少所需车辆及行驶距离,使固定成本和可变成本分别降低25%和22.19%,总成本下降23.32%。全服务时间窗约束相较于单点一端时间窗和行程时间约束较为严格,候选站点的引入可弥补其较紧的时间要求对路径成本和乘客行程时间的增长效应。结果表明,全服务时间窗可保证乘客的服务质量,候选站点的引入可有效减少运营成本。

改进人工免疫算法对煤矿电力系统馈线自动化优化

馈线自动化的应用能够缩短电力系统故障后的恢复时间,并提高系统的可靠性,因此在煤矿配电网中的应用越来越广泛。本研究以某煤矿配电系统的实际情况为背景,对配电网中的馈线自动化进行研究,应用改进的人工免疫算法对不同情况进行仿真分析,优化馈线终端单元安装成本,将停电时间缩短,提高经济效益。本研究对相关行业具有参考价值。

基于自适应重合闸的配电网快速故障定位与隔离方法

馈线自动化对提高配电网供电可靠性具有重要意义。为了克服电压-时间型馈线自动化模式存在的故障处理时间长、故障点上游开关经两次短路电流冲击、上游区段需要经历两次短时停电等缺点,提出了一种基于自适应重合闸的配电网故障快速定位与隔离方法。介绍了实现该策略的三项关键技术,包括基于永磁操作机构的配电网分相开关、基于暂态电流特征的选相元件、基于工频电压特征的故障性质判别方法。该策略避免了重合于永久性故障时短路电流对上游开关的二次冲击以及上游区段的二次停电,同时可有效缩短故障处理时间。

复杂配电自动化系统可靠性计算及设备布局规划

为了准确有效地评估配电自动化系统实施效益,提高配电自动化系统规划水平,进行了复杂配电自动化系统可靠性分析,建立了计及故障段内定位时间的复杂配电系统分区可靠性计算模型。基于馈线多向树结构,分析了不同终端配置情况下的故障处理逻辑,计算了区域用户停电时间和系统停电时间,同时计及设备计划检修的影响。在可靠性分析的基础上,针对开关及二次设备混合优化难题,提出"最大比效益增量"法,通过两种优化目标完善架空、电缆线路开关和二次自动化设备的选型、数量和安装位置,为配电自动化系统规划提供参考。

基于动态时间弯曲距离的主动配电网馈线差动保护

基于馈线上不安装电压互感器、馈线终端(FTU)通信实时性较差和时间同步能力较弱的工程应用背景,提出一种主动配电网馈线差动保护方法。利用相电流突变量启动算法,触发馈线区段边界上各FTU相互交换1个工频周波的故障电流采样数据,再通过计算各FTU故障电流的动态时间弯曲(DTW)距离确定是否为区段内部故障。该保护在启动算法与抗同步误差能力强的DTW算法的配合下,不需要获取电压信息,不要求FTU间准确同步,对数据通信实时性要求不高,数据运算量小,对FTU硬件配置要求低,适用于分布式电源高度渗透的含多分支线路的主动配电网。仿真结果说明了所提方法的有效性。

轨道交通枢纽地铁换乘接运公交乘客平均候车时间研究

在分析4个主要影响因素的基础上,基于换乘乘客到站时间符合正态分布,建立换乘乘客平均候车时间模型,由此确定的平均候车时间与Welding公式计算的结果有很大的差异。应用微分理论,绘出平均候车时间变化曲线,发现接运公交发车时刻是影响平均候车时间的关键因素,且存在最小平均候车时间的发车时刻;通过敏感性分析发现平均候车时间受换乘乘客到站时间均值影响很小,但随方差变化较大;平均候车时间增大倍数超过接运公交发车间隔的增大倍数的2倍;并随着接运公交运营可靠度的降低而急剧增加。

室内工厂化水产养殖自动投饲系统设计与试验

为了提高室内工厂化水产养殖自动投饲系统定时、定量精度,并减少养殖过程中的饲料浪费,降低劳动强度,运用轨道传动、滑轨供电、超声波定位、无线通讯和计算机软件等技术开发了新型轨道式自动投饲系统。计算分析得,当选用HW100×100型钢制作轨道,以直径为0.06m的T型锻钢轨道轮、减速比为20:1的2级传动齿轮组和24V直流电机驱动系统行走时,电机功率需0.2kW以上,转速为2000r/min,输出扭矩要求0.58N.m以上。应用Solidworks软件设计了轨道式自动投饲系统样机,并进行了投饲量精度和定位误差性能测试试验,结果表明:该系统可以顺利完成自动启停与运行控制,其行走速度达到19m/min,定位误差在58～118mm范围内,料仓储料量20kg,投饲能力3kg/min,投饲量误差在0.5%～2.2%范围内。研究结果可为轨道式自动投饲系统设计与后续研究提供参考。

基于GIS的城市轨道交通线网客流监测预警

在分析城轨客流特性的基础上,提出线网实时客流的监测算法;利用地理信息系统(GIS)技术,动态展示城市轨道交通线网实时客流分布态势;设定预警研判机理,对超过限定预警值的车站、区间的客流进行监测预警;借助GIS动态定位特性,辅助实现公交接驳的紧急疏散,以满足线网运营的可视化、高效的现代化管理。

定时饲喂器丰容对笼养环尾狐猴(Lemur catta)行为的影响

2017年3—6月,在上海动物园笼养环尾狐猴展区布设定时饲喂器,探讨其对环尾狐猴(Lemur catta)行为的影响。采用瞬时扫描法记录环尾狐猴行为,分析环尾狐猴的行为变化及其对定时饲喂器的认知。开展定时饲喂器丰容后,环尾狐猴的休息行为显著减少,移动和取食行为显著增加(Mann-Whitney U,P<0.05),对展区空间利用发生了显著变化(chi-square test,P<0.05)。环尾狐猴通过学习,适应了定时投喂器的工作模式,并形成了相应的行为模式。本次丰容在短时间内效果较好,但在后期,动物的反应速度减慢。

中空纤维膜组件内纤维束间流体流动状况研究

建立了一套电导率仪──微机数据采集系统，采用脉冲示踪法，对一自制的二维膜组件模型内流体流动状况进行了研究，分析了开孔状况和操作条件对液体在膜件内停留时间分布的影响，提出了膜组件在结构设计和操作参数选择的原则和范围，对膜组件的设计和使用有一定的参考价值。

考虑馈线自动化的用户停电时间计算

给出了计算辐射状馈线上考虑馈线自动化的用户停电时间的通用公式,不但可以用来分析不同开关设置对用户可靠性的影响,还可以用于在考虑用户的情况下预选设置方案的择优。最后以IEEE-RBTS母线5为例对公式进行了有效性验证。

馈线自动化终端单元的研究

简单介绍了馈线自动化技术,论述了馈线终端单元的总体设计。方案中CPU采用了32位单片机MC68332,并且由可编程逻辑器件负责所有输入输出的逻辑功能,提高了系统的可靠性。软件设计采用了嵌入式实时操作系统,实现了对系统资源的合理利用,提高了系统运行的实时性。最后,对馈线自动化模式进行了探讨。

利用电压暂态量的电压时间型馈线自动化反向合闸闭锁策略改进措施

针对电压时间型馈线自动化中基于残压工频量幅值的反向合闸闭锁判据在相间接地或三相短路低过渡电阻故障下存在失效的问题,提出了利用线电压暂态量有效值提高反向合闸闭锁判据灵敏度的措施。定义了衡量反向合闸闭锁灵敏度的残压检测系数,指出了现有判据的盲区。分析并确定了线电压暂态量有效值计算数据窗,确立了以电压互感器的精工电压作为阀值的实用化策略。PSCAD仿真和实验验证了所提策略的可行性。改进措施可减少因联络开关转供导致的对侧变电站停电次数且无需加装一次设备,所以造价低且易于工程实现。

一种基于图形化编程技术的馈线保护装置的研制

结合我国微机保护现状,提出了一种新型的馈线保护方案及主要的实现方法,它成功地将图形化编程技术应用于馈线保护,并采用了32位低功耗DSP技术,实现了保护、测控功能并行实时处理,改善了技术指标,提高了系统可靠性,具有体积小巧,成本低廉等特点。