Design and Analysis of Transmitter Charge Switch Assembly Load on Weather Radar Test Platform

This paper provides a new method for designing the load of transmitters switch components on provincial radar test platform. Based on the calculation of the specific parameters related to the actual charge switch components, the load-related data model is obtained, the simulation is carried out, and the results are consistent with the actual test results. Through the theoretical numerical analysis of the load of the charging switch components of the transmitter device in the new generation of weather radar maintenance test platform, radar maintenance personnel at all levels can deepen the thorough understanding of the CINRAD/SA transmitter and have some enlightenment and improvement on the maintenance guarantee ability of the new generation of weather radar.

A Distributed Decision Mechanism for Controller Load Balancing Based on Switch Migration in SDN

Software Defined Networking(SDN) provides flexible network management by decoupling control plane from data plane. And multiple controllers are deployed to improve the scalability and reliability of the control plane, which could divide the network into several subdomains with separate controllers. However, such deployment introduces a new problem of controller load imbalance due to the dynamic traffic and the static configuration between switches and controllers. To address this issue, this paper proposes a Distribution Decision Mechanism(DDM) based on switch migration in the multiple subdomains SDN network. Firstly, through collecting network information, it constructs distributed migration decision fields based on the controller load condition. Then we choose the migrating switches according to the selection probability, and the target controllers are determined by integrating three network costs, including data collection, switch migration and controller state synchronization. Finally, we set the migrating countdown to achieve the ordered switch migration. Through verifying several evaluation indexes, results show that the proposed mechanism can achieve controller load balancing with better performance.

Research on Mechanism of Overcurrent and Overvoltage When Contactless Tap Changer Switch Regulates Voltage on Load

Analyzes the mechanism of overvoltage when contactless tap changer switch which is applied in distributing transformer converted directly.When the device convert the tap off,it employs the way that the SSR is switched on when voltage through zero and switched off when current through zero.But in the experiment we found that overvoltage will occur in the process of changing tap changer.The paper illustrates the mechanism of overvoltage in theory by analyzing the equivalent circuit and using analytic method of transition process.

A Novel Technique for Detection of Time Delay Switch Attack on Load Frequency Control

In this paper, we focus on the estimation of time delays caused by adversaries in the sensing loop (SL). Based on the literature review, time delay switch (TDS) attacks could make any control system, in particular a power control system, unstable. Therefore, future smart grids will have to use advanced methods to provide better situational awareness of power grid states keeping smart grids reliable and safe from TDS attacks. Here, we introduce a simple method for preventing time delay switch attack on networked control systems. The method relies on an estimator that will estimate and track time delays introduced by an adversary. Knowing the maximum tolerable time delay of the plant’s optimal controller for which the plant remains stable, a time-delay detector issues an alarm signal when the estimated time delay is larger than the minimum one and directs the system to alarm state. In an alarm state, the plant operates under the control of an emergency controller that is local to the plant and remains in this mode until the networked control system state is restored. This method is an inexpensive and simple way to guarantee that an industrial control system remains stable and secure.

Switching Control Method for Optimal State Feedback Controller of Nuclear Reactor Power System

Due to the nonlinearity of the reactor power system, the load tracking situation is closely related to the initial steady-state power and the final steady-state power after the introduction of the state feedback controller. Therefore, when the initial power and the final stable power are determined, the particle swarm optimization algorithm is used to find the optimal controller parameters to minimize the load tracking error. Since there are many combinations of initial stable power and final stable power, it is not possible to find the optimal controller parameters for all combinations, so the neural network is used to take the final stable power and the initial stable power as input, and the optimal controller parameters as the output. This method obtains the optimal state feedback controller switching control method can achieve a very excellent load tracking effect in the case of continuous power change, in the power change time point, the response is fast, in the controller parameter switching time point, the actual power does not fluctuate due to the change of controller parameters. .

双路电源的主动均流电路系统研究

广泛使用的低成本电源管理芯片或直流电源模块通常并未集成输出均流控制功能,因此不能直接并联输出使用。而使用特殊的电源管理芯片或是额外的均流控制电路会提高电源电路的复杂程度,造成电路成本的提高。针对此应用场景,提出了一种具有主动均流功能的双路电源开关,作为负载开关或电源多路复用器应用于电路之中,利用开关电流的方法均分输出电流,在几乎不增加电路成本的同时对两路电源进行均流。阐述了所提双路电源开关的工作原理与参数设计方法,并通过仿真与实验证明了所提方法的正确性与可行性。

分体分步式换流变有载分接开关研制

特高压直流换流变压器有载分接开关长期承载满负荷运行的方波电流,切换电流di/dt大,熄弧困难,并且动作频繁,基本被国外企业垄断。文中首先针对特高压换流变传统有载分接开关无任何直接有效的电气量监测保护的“黑盒”难题,以及故障极易引起换流变本体损坏,影响特高压直流工程可用率问题,提出了一种分体分步式有载分接开关拓扑,实现换流变有载分接开关核心部件分体布置以及分步闭环控制保护,并分析梳理了工程应用的电气应力;然后进行了切换开关、分接选择器和控制保护装置等关键核心部件的研制;最后搭建基于LC谐振法的切换试验系统,对所研制的分体分步式有载分接开关进行了切换试验、容量试验、温升试验以及绝缘试验。试验结果表明:所研制的分体分步式有载分接开关额定级电压4 kV,最大通过电流1600 A,切换开关外置,无油化设计,内部集成电气测量系统,切换过程能够实现分步操作控制和保护,避免故障扩大化,满足±800 kV/5000 A特高压直流输电换流变压器的工程应用需求。

适配变压器全档位切换暂态分析的有载分接开关电路模型构建

有载分接开关(on-loadtap-changer,OLTC)是换流变压器的核心组件,其可靠切换过程关乎换流变的安全。然而目前国内在运特高压换流变用OLTC完全依赖进口,仿真获取OLTC不同运行状态的暂态特性数据是支撑OLTC关键电气参数设计与国产化制造的基础。经典的OLTC模型仅改变变压器变比或仅模拟单级档位切换过程,难以满足全档位电压调整与各级档位暂态特性数据同步获取的需求,导致OLTC设计优化、参数选型及故障分析缺乏足够的仿真数据支持。该文首先以真空OLTC为研究对象建立切换开关和极性开关等效电路模型,根据OLTC复杂的调压功能建立分层控制系统。其次,在PSCAD中搭建交流仿真系统,获取有载调压过程的暂态特性数据波形,与解析计算得到的电压和电流相比误差小于0.2%,证明该模型满足OLTC电磁暂态仿真研究的精度要求。最后,开展循环调压仿真,获得负载电压数据与波形。结果表明:该文提出的OLTC模型能够接收外部控制信号,进行全档位调压与极性转换仿真分析,能够为OLTC的调压研究、故障溯源分析和过渡电阻设计选型等提供基础模型。

考虑柔性负荷整形的含源配电线路升级与开关配置综合优化

针对高比例分布式光伏接入造成配电线路重过载的问题,提出一种基于时序互补线路互联和柔性负荷整形的配电线路升级与开关配置综合优化方法。考虑柔性负荷功率调节意愿、线路负载率与功率反送约束,提出柔性负荷整形潜力和线路分段整形需求计算方法。以此为基础,建立了考虑柔性负荷整形的含源配电线路升级与开关配置综合优化双层模型。其中,上层模型以配电线路年规划成本最低、线路段净负荷功率和柔性资源均衡为目标进行线路选型和开关配置,下层模型以线路年运行成本最低为目标进行网络重构和负荷曲线整形,通过上、下层模型交互迭代获得互联线路改造优化方案。上、下层模型分别采用非支配排序遗传算法、二阶锥与大M法进行求解。算例仿真结果表明,所提方法可以提高互联线路资产利用率、规划方案的经济性和可靠性,对互联线路进行柔性负荷整形有利于突破线路负载率50%的限制。

多工况下的液驱多维力加载装置主轴速度控制

不同工况引起加载力之间的耦合效应降低了速度控制效果,为了更加精准控制不同工况下的主轴速度,提出一种多工况下的液驱多维力加载装置主轴速度控制方法。计算多工况下的液驱多维力加载装置主轴速度,以此作为控制器设计输入。在多种工况下,将液驱多维力加载装置主轴输入和输出速度之间的差值作为输入信号,通过模糊推理算法改进经典PID控制器,通过模糊检测调整改进后的控制器组建模糊自适应PID控制器,实现速度自适应控制。通过实验测试证明,所提方法可以精准地完成液驱多维力加载装置主轴速度控制,受工况影响较小。

一种应用于探测的可预测电流模式FSBB电路

探测器的能源供给离不开DC-DC变换器,先进的控制方法能提高工作效率。预测电流模式控制相比于传统的PI控制具有动态响应快、易于进行过流保护等优点,因此被广泛应用到电力电子控制领域。由于控制回路的问题,不能通过计算开环增益的方式对负载波动与输出电压变化的闭环传递函数进行有效地设计。因此,提出了一种在不加前馈控制的情况下,基于预测电流模式控制四开关Buck-Boost(four-switch Buck-Boost,FSBB)变换器补偿器的设计方案,该方法能提升负载动态响应,通过实验数据,证明了该方法的有效性。

面向多模态网络的SDN交换机流量调度方法

多模态网络需要识别和解析多种新型模态流量,以实现面向流表的定制化调度。SDN交换机的数据包调度能力决定整个系统的负载分配,对于系统性能起着至关重要的作用。通常情况下采用网卡提供的分流策略将数据包分发至不同的CPU核,但网卡分流策略仅适用于支持的数据包类型,难以满足多种新型模态流量的解析需求。针对上述问题,本文提出一种用于多核SDN交换机的支持预分类和适配分流策略加载的流量分发调度方法。通过协议无关的预分类确定模态所属的流水线集合,同时支持为不同模态加载适配分流策略,将模态流量均衡调度至对应流水线。在基于DPDK的POF交换机中实现了本文提出的调度方法,实验结果表明,相比原生POF交换机,新方法在处理多模态流量时提升约1.54倍的系统吞吐性能,并有效地降低了时延。

基于改进动态时间规整的直流电动机驱动负荷开关卡涩故障辨识

负荷开关在动作过程中可能会发生卡涩现象,其储能电动机电流形态能有效反映开关的机械状态。因此,本文提出一种基于改进动态时间规整(IDTW)的负荷开关卡涩故障检测方法。首先,利用滑动均值滤波实时处理电动机电流信号,滤除干扰信号。其次,制定动作电流的录波启动和停止判据,以确保记录完整的电动机动作电流。随后,通过距离公式调整、算法加速和存储空间优化对动态时间规整(DTW)进行改进。以开关正常状态的电流信号为标准波形,利用IDTW计算对比波形与标准波形的标准化距离,并制定边界阈值实现对开关状态的辨识。最后,设计一套在线诊断终端,实现所提算法的工程化。实验结果表明,所提方法具有较强的适应性,对两种型号的负荷开关均能实现正确录波,辨识准确率分别达到99%和99.37%,所设计的在线诊断终端能够在较短时间内完成对负荷开关卡涩状态的辨识。

一种基于电机电流的高压断路器与负荷开关弹簧操作机构故障诊断算法

为实现高压断路器与负荷开关的故障诊断,提高设备安全可靠性,有必要深入研究电机电流特性与高压断路器、负荷开关的弹簧操作机构状态之间的关系。由于传统BP神经网络存在易陷入局部最小点及网络收敛速度慢等缺陷,采用遗传算法对于BP神经网络进行优化可以提高判断准确率及诊断效率。诊断结果表明,GA-BP算法可以根据断路器、负荷开关电机电流数据快速准确判断设备所处的运行状态,且精确度高,对于工程实际具有广泛应用前景。

花瓣型配电网区域备自投系统控制策略优化研究及应用

针对花瓣型配电网发生故障后,若故障无法被保护可靠隔离时会导致区域备自投系统无法实现“花瓣”恢复供电的问题,基于控制策略对等式的思想,提出一种新型区域备自投系统控制策略。新型控制策略主动进行故障隔离并通过相邻开关房的信息交互,实现“花瓣”的恢复供电及恢复供电后线路过载时各开关房中负荷的智能选切功能,通过信息交互也确保了安全稳定系统切负荷功能的有效性;同时提出了经主保护闭锁的后备保护,解决了“花瓣”内合环运行时后备保护定值整定配合困难和工作量大的技术问题。现场应用结果验证了新型控制策略的有效性,对其他配电网区域备自投系统控制策略的研究具有一定的借鉴意义。

基于耦合负压原理的10kV直流负荷开关设计

为满足柔性直流配电系统负荷电流频繁投切对开关操作寿命的高要求,解决直接采用直流断路器方案成本高、体积大的难题,文中研究了一种基于耦合负压原理的直流负荷开关方案。首先对其拓扑和工作原理进行了介绍,然后设计了基于双动结构和电磁斥力机构的主支路快速机械开关、基于耦合负压装置的换流单元和采用反串联拓扑的电力电子开关阀单元,最后,根据苏州某换流站工程需求,研制出10 kV耦合负压型直流负荷开关样机并进行试验验证。结果表明:所研制的10 kV直流负荷开关可在3 ms内开断额定电流和最大开断电流,且能连续动作,体积为目前国内同等参数最小,并具有低损耗、高机械寿命和高可靠性的优点,完全满足工程要求,同时为后续直流负荷开关产品的开发提供了参考。

交直流微网群系统运行模式划分及协同互助调控策略

面向包含柔性多状态开关的交直流混合微网系统的多模式运行与切换场景,提出了系统运行多模式划分方法及协同互助调控策略。首先,按照通讯方式、拓扑结构、负荷状态3个模式特点将系统划分为320种运行模式;然后,针对系统的不同运行模式深入分析对应模式下的功率传输平衡关系和内在切换逻辑,应用调控策略得到多模式运行下的电压源换流器(voltage source converter,VSC)有功功率调控指令,实现了系统多模式稳定运行和自由切换、馈线负荷均衡以及主变重载自动调控。最后,通过仿真验证了所提调控策略的可靠性,并分析了通信延迟对分布式控制的影响。仿真结果表明:所提调控策略能够保障交直流微网群系统在不同运行模式下稳定运行并灵活切换。

新型钢岔枕结构设计及力学特性研究

首先介绍钢岔枕的应用和研究情况,提出既有钢岔枕在应用过程中存在的系列问题,并设计一种整体铸造形式的新型钢岔枕。新型钢岔枕材料采用QT400-18,其断面尺寸与普通混凝土岔枕相当,不影响大机捣固。其次,计算并提出一种新型钢岔枕,主振频率分别为127.4 Hz和130.9 Hz的扭转振动模态和主振频率为169.7 Hz的弯曲振动模态,其他高频振动模态主要来源于其侧壁顶部自由端的振动变形。最后,为研究新型钢岔枕在实际应用中的受力和变形特性,利用有限元法,建立新型钢岔枕在实际应用中的静力学模型,以此为基础,研究列车轴重、通过速度和钢岔枕下道床刚度取值对其自身受力情况和竖向位移量值的影响。经计算:新型钢岔枕强度满足要求,自身变形较小;当列车轴重为17 t、通过速度为80 km/h时,新型钢岔枕最大等效应力为64.4 MPa,轨头顶面最大竖向位移为1.42 mm,新型钢岔枕最大竖向位移为1.36 mm;仅提高速度至120 km/h时,新型钢岔枕受力增加16.7%,位移指标增加16.2%;仅提高列车轴重至29 t时,新型钢岔枕受力增加71.3%,位移指标增加71.1%;当底部道床刚度增加1倍时,新型钢岔枕受力增加22.5%,位移指标降低12.7%。

多目标优化模型的用户分时电价最优用能研究

针对电力用户对自身用电情况掌握不足、优化管理水平低的问题,研究了能够根据系统输出的优化调度策略来控制智能终端完成相应的调度。在感知层的用电负荷感知模块中加入负荷开关控制模块,使感知模块能够根据优化指令完成相应的导通和关断动作。系统中用户用能多目标优化模型能够分析用户负荷弹性,并计算用电设备的关联度和用户的用电优化潜力值,同时能够考虑用户的用电舒适度输出用能优化策略。实验结果表明,所提系统用电偏移率最大可达到34.5%,用电量最小低至0.34kWh。

多模态马尔科夫决策泛在电力物联网大数据智能挖掘

针对泛在电力物联网结构复杂、数据多样且不确定的问题,提出了一种基于多模态马尔科夫决策的泛在电力物联网大数据智能挖掘方法。该方法构建了一种基于最大熵的马尔科夫决策算法,对电力泛在物联网进行故障诊断和负荷预测,具有标记样本需求量小、置信度高的特点。通过结合电气量信息及开关量信息来提取电网数据特征,从而充分利用多模态数据样本。仿真分析与实验结果表明,相比于传统方法,所提方法能够有效识别出包括信息畸变在内的电网故障,提升电网故障诊断的准确率和电网负荷预测的精度。