面向云边协同的配电变压器运行状态评估及态势预测

随着电力物联网建设的高速推进,在配电物联网“云管边端”建设体系指导下,文章提出一种配电变压器运行状态评估与趋势预测通用技术架构。该架构将分别部署在云中心与边缘节点处,在云边协同机制支持下分析处理海量电力数据,完成对大规模配电变压器集群的运行管理。具体流程包括提取配电变压器基础状态、即时状态、累积状态等多维特征,构建评估指标体系,通过动态评估模型实现对配电变压器运行状态的实时画像描述;根据特征数据流的时序性和变化趋势,借助长短期记忆循环神经网络提取数据规律,结合支持向量回归模型进行预测,获得未来时段的特征数据流,并以此输入动态评估模型,实现配电变压器未来运行态势预测。最后,通过实例论证了该技术架构的适用性和先进性。

基于特征数据聚类的紫外线消毒系统运行状态实时监测方法

目的为提高对紫外线消毒系统运行效果的监测质量,提出基于特征数据聚类的紫外线消毒系统运行状态实时监测方法。方法首先对紫外线消毒系统框架进行分析,完成喷射器的消毒过程进行建模,然后基于卷积神经网络提取紫外线消毒系统历史、技术监测信息等属性的运行状态特征,最后利用优化的K均值聚类算法,对紫外线消毒系统运行状态进行实时监测。结果实验结果证明,该方法的聚类性能和异常检测性能均较好,聚类准确率在96%以上,异常检测的平均检测率为97.49%,误检率小于1.89%。将其应用于医院进行实证,全天可对监测对象监测3000余次。结论基于特征数据聚类的紫外线消毒系统可有效监测喷射器出口温度变化情况、耐高温菌群消杀效果,保证医院各个科室消杀运行稳定情况,具有较好的应用价值。

基于人工智能的造纸机械运行状态实时监测方法

纸张是人类生产与生活的必需品,故造纸行业是国家重点发展行业之一。新兴技术的应用,使得造纸机械的复杂程度逐渐提升,故障事件发生频率也随之上涨,威胁着造纸机械的正常运行,提出基于人工智能的造纸机械运行状态实时监测方法研究。深入分析造纸机械运行特征与故障规律,以此为基础,遵循全面性、可行性、科学性等原则,选取运行状态实时监测指标,引入人工智能技术——优度评价法构建造纸机械运行状态实时监测模型,计算监测指标权重及其关联度数值,获取最终的综合优度数值,对照运行状态等级判定规则表,即可获得造纸机械运行状态的实时监测结果。实验数据显示:应用提出方法获得的监测指标数据拟合曲线、运行状态等级判定结果与实际情况更加贴合,充分证实了提出方法应用性能更佳。

基于实时运行状态的电力系统运行可靠性评估

提出了运行可靠性的概念及其评估算法,评估电力系统在实时运行状态下的安全可靠性水平。该算法分析了线路潮流、母线电压、系统频率等实时运行条件对元件停运概率的影响,建立了基于实时运行条件的元件可靠性模型,并考虑了机组的运行方式、负荷的实时变化、网络结构的变化等实时运行条件对故障后果分析的影响。应用该算法对某一简单电力系统在不同运行状态下的可靠性进行了评估,结果表明实时运行条件对系统可靠性水平有显著影响,所提算法能够如实反映系统实时运行的可靠性水平。

运行可靠性在线短期评估方案

运行可靠性短期评估基于能量管理系统/广域测量系统(EMS/WAMS),研究电力系统在实时运行状态下的短期可靠性水平。建立了一套运行可靠性在线短期评估方案,给出了指标体系、评估算法和应用框架。进一步介绍了方案实施中所采用的关键技术:通过建立元件实时模型,评估系统在当前运行状态下的可靠性;基于瞬时状态概率评估系统的短期可靠性;采用快速排序技术进行系统状态选择,协调评估精度和速度的矛盾,实现在线评估;基于系统实时运行工况分析系统状态在预测时刻的后果。通过IEEE-RTS系统验证了整套方案的可行性和有效性。

混合动力系统控制软件的开发

为提高混合动力电动汽车图形化算法人工编码的可靠性与快速性,以某型混联式混合动力电动轿车为研究对象,对以"驾驶员意图识别-能量管理-协调控制"为核心的多能源动力总成控制策略进行研究。按照混合动力系统多能源动力总成控制的特点,并针对不同的功能和性能需求,提出基于嵌入式实时操作系统μC/OS-II和层次式状态机实现框架的"四层/两库/一框架"式软件体系结构;从而将软件的不同功能分开,减小模块间的耦合,便于并行协同开发,提高算法的可移植性及可维护性。解决在手工编码方式下快速实现Matlab/Simulink/Stateflow仿真模型中的层次式状态机算法这一难题。将所开发的控制算法应用到该车上,进行多种工况的试验,并对换挡及制动能量回收等典型工况做简要分析。经过系统的实车试验及可靠性考核,证明控制软件可以准确地控制目标车型实现多工况运行及工况切换,且具备较高的可靠性。

应用有限状态机的实时操作系统平台流程控制软件实现技术

在分析嵌入式实时操作系统(Real-Time Operating System,RTOS)平台与嵌入式无操作系统平台流程控制软件架构不统一、无法实现代码重用的基础上,提出一种应用有限状态机的实时操作系统流程控制软件架构,解决了架构不统一导致代码无法重用的问题,并经过实际应用验证,证明架构可行。

非全相运行的电力系统多模块数字实时仿真模型

在电力系统规划中,设计与检验电力系统的保护、控制以及调度设备时,动态模拟装置起着重要的作用。应用多模块耦合算法,将一个典型的高阶电力系统分解为多个低阶模块,然后分别对各低阶模块进行建模,各模块之间通过其端口的电压与电流关系进行耦合。对一个典型系统的非全相运行状态建立了其相应的多模块耦合算法模型,并且在高性能的PC机系统上以较小的仿真步长实现了其相应的数字实时仿真。系统实时运行的结果表明,提出的电力系统非全相运行状态的多模块耦合算法模型能够满足实时仿真系统的要求。

油船液货作业过程舱气状态实时仿真

采用大系统仿真的建模方法,将油船各个液货舱气相区作为节点置于液货气相管网中,构建一个大系统。在对液货气相管网采用管网有限元方法进行稳态建模和对油船所有液货舱气相区作为变质量系统实行动态建模的基础上,采用预报校正法来离散一阶非线性方程组,并根据工况特征来选择时间步长实现实时仿真各种液货作业中涉及船舶安全的液货舱气相区和气体管网系统中压力、温度、烃气浓度和氧浓度等舱气物性参数的动态变化。仿真结果符合客观实际并通过实测数据得到了验证。仿真研究为油船液货舱气相区乃至整个液货舱的状态控制和液货作业优化提供了理论依据和途径。

一种面向嵌入式实时软件的需求建模语言

针对嵌入式实时系统复杂动态交互行为和严格实时的领域特征,提出了一种软件需求规约语言RTRSM。该语言以扩充的层次并发有穷状态机HCA为核心,以支持合成的模板为基本组成单元。利用转换有效期和事件预定机制来描述时间限制,既具有较强的时间限制描述能力,又能自然而直接地支持交互行为的建模,可执行且具有良好的形式语义。给出了该语言的形式化语法,举例说明了其时间描述机制,并通过执行步算法和基于HCA项的结构化操作规则定义了该语言的形式化操作语义。

在i.MX51芯片上降低系统功耗的一种方法

i.MX51芯片是一种小型低功耗的CPU芯片,用在许多移动设备上。在发热和功耗方面都有不俗的表现,但是在有些情况下这还远远不够。文中详细讨论了CPU功耗与系统时钟的关系,采用轻量级嵌入式操作系统ECOS,对时间片调度和实时时钟系统进行了修改。即在ECOS的配置文件中关闭时间片调度机制,然后延长实时时钟的中断间隔,这样就不需要计算时间片,实时时钟的中断也不必以很高的频率产生,从而降低系统在空闲时的功耗。调度器不用定时运行,也可以节省系统功耗,使得系统在Idle状态下不被实时时钟的中断唤醒,从而大大降低系统的功耗。文中给出了实验数据:关闭时间片调度、延长实时时钟中断间隔与打开时间片调度、正常实时时钟中断间隔的功耗比约为1/10。

移动卫星通信信令系统的综合研究及优化设计

研究了ＩｎｍａｒｓａｔＭ、Ｍ４、Ｃ２、Ｃ３移动卫星通信系统及其信令结构，按照系统定义描述，归纳了系统的所有事件、状态、行为，并按照状态机模型实现信令处理流程，改变了常规的流程图算法设计，使得所设计系统具有更易扩充、修改维护和更具有强壮性．由于这四个系统所包含的模块、处理方法等具有很大的相似性，都可以按照状态机模型运行，因此提出将各种不同的系统综合成一个统一系统的设想，按照不同系统的相似模块进行合并统一，最后以实时多任务操作系统进行设计．实际测试表明，这种设计方法使软件结构规范统一，系统扩充修改方便，系统分析员和编程员可以分开，系统维护容易，因此大大减少了整个系统的软件设计费用，具有很大的灵活性和经济效益．

VxWorks系统中任务状态转换的研究

VxWorks作为一个高性能的嵌入式实时操作系统 ,已经得到了广泛的应用。用TornadoII开发环境的目标仿真器VxSim和逻辑分析工具WindView 。

一种寻线机器人实时控制系统的研究

针对寻线机器人实时控制的要求,提出了一种基于嵌入式实时操作系统uC/OS-Ⅱ和有限状态机相结合的寻线机器人系统设计方案。本方案以Renesas公司的H8/3048F-ONE型单片机为硬件核心,使用uC/OS-Ⅱ内核进行任务的管理与调度,并采用有限状态机的系统分析和程序设计方法设计了逻辑控制任务。行驶首圈采用光电传感器导航,同时生成路径地图;次圈及其以后采用基于地图和光电传感器的信息融合导航方法。实验结果表明,系统生成地图与实际路径地图吻合性好,24米路径次圈行驶的时间均比首圈少2-4s。系统在实时性、稳定性、可移植性和可扩展性等方面,更能满足寻线机器人发展的需要。

一个电力系统的多模块数字实时仿真模型

提出了一种典型的高压远距离单回路三相输电系统的故障状态下建立模型的方法及其数字积分方法 .通过具体的实例 ,在一个实时系统上运行结果表明 。

复杂电磁环境下末制导雷达工作状态实时判别方法

准确判别末制导雷达工作状态是推断敌方导弹威胁程度、评估我方电子战系统干扰效果的重要前提之一。针对复杂电磁环境下,由于信号不准确、不完整导致末制导雷达工作状态判别准确率低的问题,提出复杂电磁环境下末制导雷达工作状态实时判别方法。判别时基于状态断点离散方法将工作状态相同、特征值接近的样本归为一类,使得离散区间的划分更加合理,增强判别方法抗噪声能力;采用不完整信息基本概率分配(BPA)修正方法,通过相似度修正因子对支持向量机输出的BPA进行修正,在不引入人为误差情况下实现对不完整信息的利用。仿真实验表明,该判别方法有效提高了末制导雷达工作状态判别准确率。

基于实时测量系统的电网运行可靠性评估系统

基于实时测量系统的电网运行可靠性评估系统可以根据电力系统运行状态的变化,给出实时计算结果,并能评估不同运行方式和未来检修方式的可靠性,提高了电网运行可靠性的分析水平。文章概述了当前电力系统可靠性评估的发展现状,阐述了基于实时测量系统的可靠性评估系统的整体架构设计,分析了系统基本功能和实施方案,并着重讨论了系统算法和用户接口的设计。应用本系统对实际电网数据进行了评估,结果表明算法能如实反应系统可靠性水平,对系统的可靠性水平有显著作用。

基于模糊最小二乘支持向量机的微电网群状态评估方法

针对微电网群能量管理与协调控制系统适应多微电网间多工况控制策略灵活调整的需要,提出了一种基于模糊最小二乘支持向量机(FLS-SVM)的低压微电网群运行状态实时评估模型。该模型基于传统电力系统运行状态描述方法,建立了微电网群及子微电网安全正常运行的边界条件,以电压偏移率、储能剩余容量及充放电时间、发用电功率等多维度特征向量对子微电网状态分类,应用FLS-SVM对子微电网的实时运行状态进行评估,最后判别出微电网群运行状态。实例计算分析表明,该模型可跟随系统采样周期实时评估,对离、并网条件下子微电网运行状态均能实现准确有效地分类,为微电网群快速判断网内状态并灵活调整控制策略提供依据。

电力系统在线安全稳定分析技术研究

传统的电力系统离线安全稳定分析计算量大,计算结果较为保守且与实际运行方式差别较大,而电力系统在线安全稳定分析技术直接采用当前电网实时运行状态和数据,更加符合当前电网实际情况。调研了在线安全稳定分析技术的应用现状,详细介绍在线安全稳定分析系统的基本原理及构成模块,深入分析各个模块的运行方式和主要作用,最后通过对山东电网主网架线路跳闸后的系统特性进行在线安全稳定计算和分析,并与WAMS系统实际采集结果进行比较,验证了在线安全稳定分析计算的准确性和可靠性。

电网安全稳定及控制限额实时监视系统的应用

通过描述安徽电网安全控制系统运行状态与断面控制限额实时监视的现状,分析了电网安全控制系统不能适应断面控制限额实时监视的原因,列举由此可能引发的控制风险和电网安全隐患,提出建设电网安全稳定控制系统运行状态及断面控制限额实时监视方法,以提高安全稳定控制系统的可靠性、适应性,并具体阐述电网安全控制系统运行状态与断面控制限额实时监视系统的功能实现、系统组成及应用情况,并取得良好的应用效果、