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。

基于电力视觉信息识别的配网线路图自动生成方法

针对配网线路图依靠人工手动编制存在维护工作量大、模型入库极易错误等问题,提出一种基于电力视觉信息识别的配网线路图自动生成方法。基于人工智能算法识别CAD格式配网线路图中电力视觉信息,采用YOLOv5目标检测算法识别电网设备图元及其定位信息,融合基于DB算法的文本检测方法和基于CRNN算法的文本识别方法提取设备文字描述信息,采用霍夫直线检测及边缘检测算法提取设备接线信息,再关联匹配设备图元和文本描述信息,将空间排布后的电力视觉信息转化为配网线路图标准文件。通过某电力调控中心数据验证,所提模型具有较高的电力视觉信息识别准确率,有效支撑配网线路图的自动生成,大幅度减轻运维工作量。

高铁客调命令管理系统的开发研究

结合高铁客运调度管理系统的现状,以智能化技术为引擎开发了高铁客调命令系统。通过对调令需求进行调研分析,对系统框架和主要功能进行了开发设计。系统依托TDMS,用户可以将客调命令提前录入高铁客调命令管理系统,以为车次在之后一段时间内的信息变更做好调令生成计划。借助旅客服务系统平台的数据源,完成车次阶段性数据变更,实现高铁客调命令自动录入、数据自动流转、数据可视化。系统投入应用后,实际运行效果良好。

基于调度图的金沙江下游梯级水电站改进蓄水策略研究

为缓解金沙江下游梯级水电站汛末蓄水矛盾,改善蓄水过程中按调度图运行存在下泄流量、出力过程波动较大等问题,以溪洛渡、向家坝梯级水电站为研究对象,通过设置不同提前蓄水时机组合,提出基于水电站调度图的改进蓄水策略,并从年平均蓄满率、汛末蓄水位、总弃水量、总发电量等指标综合比较分析,确定了当起蓄时机为溪洛渡9月1日、向家坝9月1日,并采用改进蓄水策略蓄水时,为梯级最佳蓄水方案。同时,采用丰、枯典型年对蓄水过程进行验证。研究结果表明:提前起蓄时机有助于水电站提早蓄滞一部分汛末水量,缓解梯级水电站间的蓄水矛盾;改进蓄水策略充分利用调度线的过渡作用,有助于减少水电站出力在不同调度区之间大幅度来回跳动,实现了下泄流量、出力过程稳定。该研究成果可为金沙江下游梯级水电站汛末蓄水调度提供科学的参考依据。

调度大屏输电网潮流图自动生成 (三)作业流程及系统开发

首先提出了电网主设备生命周期中规划、基建、运行/改造、退役4个状态下的输电网潮流图的4种形态即历史态、现行态、近期态和未来态。设定基于近期态或基于本生产年度的电网信息所自动生成的输电网潮流图为调度大屏使用,可提供一定时期内稳定的布局和走线图形,使调度人员保持了对大屏图形的熟悉程度,有利于调度人员的调度业务。为使潮流图自动生成系统成为智能调度管理自动化中必备的作业系统,提出了自动化程度高的集成方案及作业流程。针对潮流图的每种状态,定义了4种类型的图纸即地理接线图、布局图、布线图、实时图,后3类图纸按照供区或地区划分。讨论了系统功能及接口关键技术。与所述系列论文的前2篇一起提供了调度大屏输电网潮流图自动生成完整的解决方案。系统在浙江省调度中心已得到了实际应用,为实现智能调度自动化提供了条件。

高速铁路列车运行冲突管理研究现状综述

在定义高速铁路列车运行冲突的基础上,分析列车运行冲突的产生机理,从4个不同角度对列车运行冲突进行分类。归纳并分析列车运行冲突管理的研究历程及国内外对列车运行冲突管理问题研究的现状。分析表明,国内外对列车运行管理的研究主要是依托列车运行图优化和调度指挥系统开发而进行的,对列车运行冲突管理的专门和系统研究尚缺,没有适合我国国情和路情的高速铁路列车运行冲突管理体系。指出冲突分析、冲突化解和基于冲突管理的列车运行调整方法及运行图优化技术等问题是我国高速铁路冲突管理的主要内涵,将时变性、冲突可蔓延性、分割管理和复杂性等归结为高速铁路冲突管理的特点。

露天矿设备调度图表绘制及设备时间利用率分析系统

针对人工绘制露天矿设备调度图表存在的费时费力、效率低、缺乏纠错手段等问题,以规范化、模块化、智能化、可视化为目标,确定了系统功能和新的故障处理业务流程,设计了数据库、图表绘制、故障指标统计与可视化展示等技术方案,并以Visual C#2013为集成开发平台、以SQL Server 2008为后台数据库,开发了扩展性和实用性较强的露天矿设备调度图表绘制与管理系统,实现了调度图表的智能可视化,提高了统计信息的实时性和准确性。经抚顺西露天矿数据检验,取得了较为满意的效果。

电网监控实时画面分布式并行绘制关键技术研究

为更有效支撑大型电网调控中心超大屏幕上电网实时画面的绘制,使大屏幕的超高分辨率得到完全利用,提高图形刷新效率,基于大屏幕通常的硬件支撑环境,提出了针对大范围拥有海量图形目标的实时监控画面分布式并行绘制的软件架构,并对其中主要模块的作用和模块间的通信方式进行了说明,对基于时间的同步绘制技术、鼠标键盘虚拟化技术、模型分割及共享等关键技术进行了重点的论述。基于该技术成果的人机系统应用到现场后,提高了大屏幕的刷新效率和图形显示清晰度,很好地支持了电网潮流图等拥有海量图形目标的实时画面显示,使大屏幕得到更加充分有效的运用。

高速铁路行车调度节能运行图编制方法研究

针对高速铁路行车调度节能需求的现状,以列车在区间运行效率最高和总能耗最低为优化目标,提出以区间运行时间和停站时间为输入变量,对能耗成本和运行时间进行优化,建立节能运行图编制模型。通过仿真实验,结果表明在列车运行图编制中,考虑适当地增加列车运行时间和优化停站方案时,可以节省很多列车运行能耗。

调度自动化系统多层级一体化潮流图设计与应用

为使调度人员能够高效便捷的通过潮流图获取更大地理范围,更多电压等级的电网实时运行状态,同时减少各级调度机构间潮流图的重复绘制,调度自动化系统借鉴了地理信息系统的一些方法,设计了国、分部、省三级调度一体化的多层潮流图。提出电气、地理和区域功率交换3种潮流图绘图风格,对适合于潮流图的特殊浏览方式和各级调度机构协同绘制潮流图的方法进行了说明,论述了潮流图所依赖的文件存储及实现的关键技术。基于上述技术实现的潮流图可以使调度人员通过浏览一幅潮流图即可掌控整个国家电网从特高压到220 k V电压等级的各级电网运行状态。

利用计算机模拟方式调整运行图方法的研究

阐述利用模拟方法调整列车运行图的基本思想,并建立列车调度调整模型。设计利用计算机模拟进行运行图调整的算法。该模型及算法可应用于列车运行图质量的检测及列车运行晚点规律的研究。

地区电网运行单线图的智能自动布局

提出了一种应用人工智能算法实现地区电网运行单线图自动布局的新方法。通过图模一体化技术生成标准变电站接线图,根据变电站个数和形状等因素确定布局区,在布局区依次进行变电站定位和线路走线形成一种布局方案,并建立了以线路总长度最短为优化目标的数学模型。提出了分类随机扰动失活粒子和相似粒子以保持粒子活性和搜索前期种群多样性的改进粒子群优化算法,应用该算法求解按固定布线顺序走线的最优布局,最后优化布线顺序以进一步减少线路交叉。应用实例表明智能自动布局的结果美观且能有效支持调度决策。

调度大屏输电网潮流图自动生成 (二)自动布线

调度大屏输电网潮流图布线阶段除了考虑线路的走线外,还要考虑线路名称、断路器、实时潮流量以及显示各类设备状态挂牌等局部布置,从而突出其可读性。文中介绍了顺序走线、优化布线2个阶段的自动布线步骤。顺序走线包括廊道宽度设置,变电站出线布置,线路顺序走线,断路器图元、线路名称、潮流、设备状态挂牌标识布置及调整4个步骤;优化布线包括拆线重布线、整体均匀走线调整2个步骤。在拆线重布线阶段,提出了保护性拆线和非保护性拆线2类拆线策略,作为搜索引擎优化算法的策略库,来最小化布线线路的交叉。所提出的布线算法考虑了较深入的细节,在实际工程应用中取得了良好的效果。

调度大屏输电网潮流图自动生成 (一)自动布局

调度大屏输电网潮流图的自动生成,可分解为单线图布局、单线图布线、实时数据接入3个步骤。文中研究布局问题,将其分解为供区布局求解和供区内变电站布局求解,以降低求解的维度,提高求解效率。提出了基于Java脚本控制的可缩放矢量图形(SVG)人工辅助布局工具以及自动求解算法。对供区内变电站布局求解,建立了考虑布线效果的目标函数,即线路交叉尽可能少,相连变电站之间距离尽可能短,避免布局—布线多次循环;并提出了一种基于模拟退火算法的自动布局算法,它在变电站地理坐标离散化或其他任意的初始解上进行计算,可获得全局优化解。布局后再进行优化走线,最后自动生成的电网调度单线图,布局清晰,效果良好。

冷热电联供型微电网能量管理平台设计

能量管理是联供型微电网能否充分高效利用能源的关键,借鉴现有微电网能量管理平台,设计了一种联供型微电网能量管理平台结构框架,采用分层/分级式的结构,上层集中管理控制,底层分散控制。软件平台采用精确的系统元件设备模型,运用成熟的算法,求解优化模型提供日前调度计划。实时调度系统每5 min修正日前调度计划,抑制微电网内的功率波动,减少对上级调度的影响。采用图形模型数据库一体化的思想,设计了图形工具,使平台的可扩展性更强。

基于移动卫星通讯的列车自动报点系统与运行图绘制

列车自动报点系统包括车载系统和地面系统,车载系统通过移动卫星通讯,将列车所在位置、运行速度、车站停靠等信息实时传输到地面系统,地面系统自动绘制列车实绩运行图并在电子地图上显示列车的位置。运行图的绘制采用双缓冲实现视图的快速显示,解决了报点时刻以及车次标注的重叠问题,并在Delphi中自己创建新类模拟画笔来完成绘制不同类型列车运行线的要求。实绩运行图可以像其它图形软件一样实现放大、缩小、平移等视图操作,并可以在任何支持图形打印的打印机或者绘图仪上打印,软件自动根据打印机类型和纸张大小将打印效果调至最佳。

德国铁路调度指挥系统

概述德国铁路调度指挥中心的结构及主要功能。德国铁路设置1个中央调度指挥中心和按区域划分的7个调度指挥分中心。调度指挥中心按工作进程分为4个级别。调度指挥系统具有运输指挥、自动冲突解决、自动调度、信息服务等功能。目前在使用的是旧有调度系统,新系统正在建设中。法兰克福调度指挥分中心是一个涵盖铁路、轻轨铁路和地铁的综合运输指挥中心。

水光互补基地水库调度图绘制及应用策略

针对水光互补基地调度问题,提出了一种新的水库调度图绘制方法,该方法根据来水频率分组进行水库调度图绘制,并给出了水库调度图的应用策略。澜沧江上游西藏段实例应用结果表明,该方法所得结果符合工程实际要求,有利于电网的稳定运行,提高了混合发电系统的发电效益。

运行调整系统若干技术难点问题的研究

从我国铁路日常运输组织特点出发，从通用性、实用性和可移植性的角度，采用数据相关法表示技术设备及各种运行参数的特征及关系；提出了运行图无级缩放、任意平移和加快图形处理速度的过滤裁剪算法；研究了适合各种线路结构和技术条件的调度算法的实现方法，较好地解决了实现计算机辅助列车运行调整的技术难点问题。

列车调度仿真系统的研究与实现

介绍了一个铁路运输调度仿真系统的设计和实现。系统通过建立一个列车运行图的数学控制模型，实现列车运行图的计算机自动生成，并通过建立局域网通信实现了运行数据的模拟采集。系统提供了自动调度和人工控制调度２种列车调度方式，通过演示子系统实现了列车调度运行的动态演示。