基于最优云熵-灰云证据的中高压断路器健康状态综合评估

电力设备状态评估是状态检修的关键一环。为了解决电力设备健康状态评估结果准确性不高这一问题,该文设计了一种基于最优云熵-灰云证据的中高压断路器健康状态评估方法,该方法以云模型和证据理论为基本理论框架。选取适当的定性和定量评价指标建立综合评估体系;在灰云模型的基础上引入最优云熵,结合大数定理对所得隶属度进行二次处理最终确定状态区间隶属度,并将其作为证据理论的基本信度分配(Basic Probability Assignment,BPA);利用不确定系数对BPA进行二次更新;通过改进证据融合规则进行证据融合,所得结果转化为相应的健康指数使评估结果更为直观。实例分析表明,该方法能很好地处理评价过程中的模糊性及随机性,具有一定的参考价值。

基于等效电路模型的云端动力电池寿命估计

由于目前动力电池管理系统(battery management system,BMS)存在存储小、算力低等问题,仅依靠BMS估计出的容量误差会随电池荷电状态(state of charge,SOC)累计误差增大而逐渐增大。为实现动力电池寿命准确估计,提出了基于等效电路模型(equivalent circuit model,ECM)的动力电池容量估计方法。模型基于开路电压(open circuit voltage,OCV)和SOC的关系,直接建立1阶RC模型和容量联系;通过粒子群优化算法(particle swarm optimization,PSO)寻优最小仿真端电压与实际端电压的均方根误差(root-mean-square error,RMSE),此时辨识结果为初步估计容量,结合多项式回归(polynomial curve fitting,PCF)控制卡尔曼滤波(kalman filter,KF)对辨识结果进行了优化。最后对云端实车与传统方法测得的容量进行对比验证,二者的RMSE小于3%且最大绝对误差小于2 Ah。与现有方法相比,该方法能够不单依赖BMS数据准确估计容量。同时,对于实车等复杂场景的应用做出了优化,可以实现实车场景下的容量精确估计。

基于非对称贴近度的电网短路电流限制方案决策方法

为了有效治理电网短路电流超标问题,设计了基于非对称贴近度混合决策模型的电网短路电流限制方案决策评估与优选方法。考虑电网短路电流限制措施的相关影响,从短路电流、静态安全、暂态稳定、实施费用4个方面建立了电网短路电流限制方案优化决策指标体系,精简分析了8个三级评价指标因素,并进行了决策评估结果划分。提出了均衡指标间相互影响关系的改进DEMATEL+ANP指标权重赋值方法,进一步计及非对称贴近度、优先度和证据云理论建立了电网短路电流限制方案优化决策评估混合决策模型。结合基于PSASP的仿真实例对所提出的优化决策评估方法的有效性进行了验证。该方法可更好均衡评价指标,充分考虑了优化决策评估中的模糊性与随机性,不仅能够实现多种方案选优的评估,更能实现自身方案评估,提高了电网短路电流限制方案优化决策评估的准确性及适用性。

基于不完全退火的正态云禁忌搜索算法及应用

针对RC电路参数优化应用时的局限性,提出一种基于不完全退火的正态云禁忌搜索算法。该算法对原始禁忌搜索算法在寻优过程中出现的对寻优起点过度依赖、早熟、灵敏度不一致等问题进行了改进,首先通过引入改进的不完全模拟退火Metropolis准则作为算子,使得原始禁忌搜索不再依赖初始可行解,具备了一定逃离局部最优解能力;然后采用正态云模型,提出了一种自适应禁忌表记忆策略及遗忘机制,使得禁忌搜索算法具备更强随机性与模糊性,进一步增强其全局搜索性能;最后针对灵敏度不一致问题,提出串行多维多灵敏度混合编、解码策略,实现在同一算法框架下对不同寻优对象定义不同搜索范围,使得低灵敏度解受忽略程度大大降低。采用8个基准函数及TSP-Oliver30标准测试算例进行性能评估,并与其他6种同类型算法对比,证明该算法对原始禁忌搜索算法优化效果良好。将该算法应用于SiMOSFET加速器磁铁开关电源参数优化后,经仿真与实验,结果表明:所提改进算法能够对工程应用进行实际优化,具备优越性与可行性。

全地形CCTV检测与三维激光扫描技术在排水暗涵排查中的应用

本文为将排水暗涵内部的结构性、功能性缺陷,污水混接,断面尺寸,箱涵边界,顶底标高查明,准确定位空间信息,采用全地形闭路电视(CCTV)检测与三维激光扫描技术相结合的方法在特殊暗涵段排查中应用。解决了常规CCTV检测无法精确定位和量测的难题,提高了排水暗涵检测效率和质量,为设计改造提供丰富的模型、影像、图纸、数据等,避免因为排查精度不够导致的改造阶段的设计方变更,节省工程费用。

基于OBE理念“电路”课程教学改革研究

如何提高学生自主学习能动性、创新创造能力和实践能力,是“电路”课程教学中出现的急需解决的问题。本文通过OBE理论内涵分析及应用型人才培养目标,对电路课程的教学方法及实践手段进行研究。推动教学方式由“老师讲”向“学生做”转变。通过教师的积极引导,采取任务式教学方式,利用云班课教学平台作为辅助教学,形成以学生为主体、教师为引导的教学方式。将OBE理念应用到教学活动中,提高学生的学习积极性和主动性,从而实现“学中做”“做中学”,使学生理论知识和实践技能同步提升,同时团队协作和创新能力也得到了很好的锻炼。

基于改进ED及CM-BPNN算法的保护测量回路误差状态评估方法

通过对保护测量回路误差状态进行准确评估,能掌握保护装置运行情况并及时发现保护装置存在的隐患。提出了一种基于改进欧氏距离(euclidean distance,ED)及云模型-BP神经网络(cloud model-back propagation neural metwork,CM-BPNN)算法的变电站保护测量回路误差状态评估方法。首先,对测量数据制定不同指标数据的归一化原则;其次,引入改进欧氏距离作为误差评估的启动判据,根据对保护动作性能的影响程度将误差状态进行等级划分并引入云模型计算二级指标的误差状态隶属度;最后,确定每一种误差状态对应的定位映射结果,完成BP神经网络模型的构建,再以此模型进行保护装置电流/电压未知误差状态的评估和定位。基于PSCAD软件搭建220 kV变电站模型,对所提方法的有效性进行验证。

零损耗深度限流装置在多晶硅行业节能优化中的应用

电网规模的扩大进一步提高了电网整体短路电流水平,尤其是高耗能的多晶硅行业,需要一种技术成熟、经济、可靠、节能环保的限制短路电流解决方案,确保电力系统设备的安全可靠运行,且满足“节能减排”的“绿色”环保要求及碳达峰和碳中和的两碳目标。本文针对电力系统部分变压器抗短路能力不足、变压器容量大导致短路电流超标问题,从技术成熟度、经济效益、节能效果等角度,分析比较了几种常用的短路电流治理措施和解决方案,提出了一种基于涡流驱动机构的“高速开关技术”和提前预判断的“快速识别技术”,并联深度限流电抗器的零损耗深度限流的节能优化解决方案,弥补了限流电抗器和高阻抗变压器能耗高、噪音大、发热严重等不足。

新形势下“数字电路”课程教学改革探索

以工程教育专业认证为标准,对"数字电路"课程改革进行了探索。理论课程教学模式充分利用MOOCs和雨课堂,激发了学生自主学习的积极性,提供了师生互动的良好平台和方式。实验课程教学扩展了虚拟仿真实验室,为学生提供了实验验证和能力扩展的虚拟环境,提高了学生工程实践能力。

基于多特征云关联度的容差电路诊断算法

针对容差模拟电路故障诊断中存在的模糊性和随机性问题,提出了一种基于多特征云关联度的诊断算法。首先,结合模拟电路自身特性,提出与之相适合的组合云模型。之后,通过构建云关联矩阵,对不同电路特征的云隶属度进行综合评价。考虑到不同特征对总体云关联度的贡献不同,根据特征类内和类间散度对云关联度矩阵进行加权。最后,通过求取待识别特征向量与各故障模式的云关联序列,实现对电路故障的识别诊断。实例分析表明,所提方法在容差条件下对电路软故障有较高的诊断效率。

W波段毫米波云雷达技术的研究进展

毫米波雷达相比于厘米波雷达对非降水云的观测具有更高的灵敏度,因此世界发达国家已经广泛利用毫米波雷达进行云的观测实验。国内的毫米波云雷达受器件及加工工艺的限制仍处于发展阶段,在此背景下本文从地基、机载以及星载3个方面对国内外W波段毫米波云雷达进行总结,根据毫米波雷达的天线、发射电路、接收电路以及信号处理4个方面分析其原理框图及性能参数,最后利用英国Chilbolton观测场的94GHz Galileo雷达对2008年4月4日的非降水云进行回波数据的分析,结果表明Galileo毫米波雷达能够很好地对云以及雾进行探测,其结论为国内W波段毫米波云雷达的设计提供借鉴。

直播技术在电子电路实验教学中的应用实践

本文分析了电子电路实验教学预习不充分、课时有限、指导教师负担重、资源调配不灵活等因素对教学效果带来的不利影响,分析了基于云计算可定制化视频直播平台的技术特点以及直播平台对提高实验教学效率、实现动态调整、促进与理论课紧密耦合、提供新型考核手段等方面的作用,给出了直播平台的定制化方案,探讨了基于直播平台的实验教学方案设计,教学实践表明所设计平台具有的直观、自由接入等特点,可以为开展灵活多样的实验实践教学活动提供支撑。

基于随机化混淆电路的委托计算

委托计算中的混淆电路用于保护用户输入输出的隐私,如果重复使用混淆电路进行计算,恶意计算方可能将上一次计算的标签输出作为输出,无法保证计算的安全性。为此,提出一种基于随机化混淆电路的委托计算方案。利用BHHO方案的加同态特性,通过群Zp上的2个已知映射变换将0-1向量映射为同样长度的0-1向量,为混淆电路的每根电线随机选择比特置换,重新随机化设置电线标签和门电路的4个密文对。理论分析结果表明,该方案能有效解决混淆电路重复计算的安全问题,并且实现委托计算的用户隐私保护和结果可验证性。

基于云平台的PCB产线能耗监测系统设计

针对印制电路板(Printed Circuit Board,PCB)生产企业能耗高的问题,设计了基于云平台的PCB产线能耗监测系统。该系统基于嵌入式处理器CC2530设计,由数据采集终端、数据网关和OneNET云服务器组成。数据采集终端通过ZigBee无线网络将传感器数据发送给数据网关,数据网关通过WiFi联网接入云服务器。管理人员随时随地可以通过电脑、平板、手机等终端查看PCB产线各设备能耗、产量和车间环境数据,可为优化生产计划安排、提升空调系统效率提供数据支持,降低企业的电费开支,提高产线的运行效率。

一种基于延迟插入法和云计算系统的快速电路仿真的研究

为提高高速高密度电路的设计效率,本文对快速电路仿真中常用的延迟插入法进行研究,分析并推导出延迟插入法的仿真计算公式。通过和通用电路模拟程序软件HSPICE的仿真结果进行比较,验证了延迟插入法的有效性;通过在云计算系统中对大规模电路进行仿真计算,验证了延迟插入法的高效性。本文的研究数据表明延迟插入法和云计算系统的结合可以提供一种可靠,高效的快速电路仿真技术,应用这种技术可以提高电路设计效率。

基于NB-IoT的低功耗杆塔姿态监测系统设计

针对传统输电杆塔姿态监测存在测量不及时、寿命短、成本高、工作量大等问题,文中以NB-IoT技术为核心,设计一种低功耗杆塔姿态监测系统。系统采用低温电池组供电并设计节能电路,通过传感器测量倾斜角、温度等参数,由低功耗MCU调配控制;采用NB-IoT技术实现低功耗数据传输,基于梯次传输方式和改变通信频率来减少通信损耗;设计云端平台实现数据监测、分析和模块化处理。通过现场实测验证了系统具有低功耗、覆盖范围广、易于维护等特点。

基于可拓灰云聚类—状态区间范围差异的断路器状态评估方法

电力设备的健康状态评估能降低设备检修的盲目性。针对目前断路器状态评估中存在的相邻状态分界点附近状态划分模糊性较高的问题,设计了一种可拓灰云聚类且考虑状态区间范围差异断路器状态评估方法。该方法以可拓云理论和灰云聚类函数作为基本理论框架,采用不同的约束范围构造最优云熵,同时将状态区间范围差异一同考虑。以某变电所真空断路器为例:预警状态下,"3En"规则构造云熵为0.671 2,"50%关联度"规则构造云熵为0.577 6,构造最优云熵为0.612 7,该方法将其整体判定为预警状态,同其他评估方法结果一致,但其隶属度上的反映更精准。实例结果分析表明,它能有效的处理断路器状态评估中的不确定性因素,具备一定的可行性与准确性。

基于ZigBee的光伏电站智能脱扣器设计与实现

当下光伏发电仍处于发展初期阶段,电站烧毁屡见不鲜,这对电站的线路保护机构有了更高的要求,本文基于实际工程环境,针对因电站故障保护器件智能脱扣器可能会因光伏电站设计缺陷、方案不成熟等问题而不能正常工作的现象,设计了一种基于ZigBee的光伏电站智能脱扣器,既能对光伏电站进行线路故障保护又能通过云端监控自身是否异常,具有很高的实际应用价值。

基于云平台的风电场断路器在线监测系统设计

提出了一种基于云平台的风电场断路器在线监测系统,介绍了其架构、组成及设计方案。将整个监控系统网络分成两层,利用Zigbee无线通信技术把风电场内的所有断路器组成内部测控网,利用云平台和3G-DTU将Zigbee测控网接入互联网,用户根据自己的实际需求,通过云平台开发各种适合自身需求的在线监控系统。该方案解决了风电场断路器实现无线组网测控的实际工程化问题,安装方便,成本低廉。

基于云和数据场的模拟电路故障传播特性分析

为解决模拟电路中故障诊断信息不充分的问题,挖掘深层故障诊断信息,提出了一种模拟电路故障传播特性的分析方法。以国际标准测试电路作为实例,采用云理论相关方法提取故障样本特征并扩展故障样本集,构建电路故障传播特性的复杂网络模型,并得出所建模型的度分布曲线以及聚类系数和平均路径长度等统计参数;最后引入势函数,获得了故障传播网络的数据势场分布图,证明了该方法在刻画故障传播情形的准确性和提供深层诊断知识上的有效性。