电气工程与自动化虚拟仿真实验教学体系构建

基于虚拟仿真技术和计算网络技术的实验教学方法已经成为不可或缺的实验教学手段。虚拟仿真实验教学体系的构建,将促进教学资源的科学规划和持续发展。以学科发展为依托、以培养具有综合实践能力和创新能力的人才为目标,本着能实不虚、虚实结合的原则,在实体实验的基础上,打破原有实验教学环节和专业内容所固有的界限,探索构建了三平台、三层次、一体化的"三三一"虚拟仿真实验教学体系。"三三一"体系的构建既丰富了专业实验教学内容,又为学生在基于虚拟仿真技术的跨专业大型综合实验教学资源中,提供更多的应用技能、综合能力和创新能力训练的机会。

电力系统自动化设备的电磁兼容技术

本文结合电力系统电磁兼容的特点 ,阐述了电力系统自动化设备的电磁兼容的特殊性 ,着重提出了几种实用的电磁兼容技术和电磁兼容试验 。

楼宇自动化专业实验教学系统

楼宇自动化专业是近几年兴起的一门新兴学科,其实验装置在专业课程的教学与科研中需要进一步完善与开发.本文介绍了一套适合于楼宇自动化专业的实验装置即模拟智能大厦中央空调控制系统.通过该装置的实验教学系统使学生完成相关的实验内容.

变电站自动化系统中基于CAN总线的数据通信

变电站中的数据通信是影响整个系统性能的重要因素 ,因而对数据通信模块的正确合理地研究、设计就变得非常重要。本文简要介绍了变电站自动化系统中基于 CAN总线的数据通信模块及其通讯原理 ,介绍了各组成部分的设计方案 ,比较了他们的优缺点。在满足数据通讯要求的前提下 ,本着节省资源 ,方便现场 ,提高设备的兼容性 ,方便硬件扩展和升级的原则 。

基于PC工控机的35kV/10kV变电站微机保护及自动化系统

工控机式的保护与自动化有很多优越性和广阔的发展前景。基于MIC2 0 0 0系列工控机和WINDOWSCE嵌入式视窗操作系统 ,结合自行开发的基于ISA总线的微机保护智能同步数据采集卡 ,本系统实现了中小型35kV/ 10kV变电站的微机保护和自动化的功能。工控机式保护装置的保护实现方法和基于单片机的继电保护装置有很大的区别 ,对用单CPU实现多路保护的算法作了深入的研究 ,通过采用并行处理技术和多线程技术 ,使得系统在多条线路同时故障时 ,仍能保证保护的快速性要求。文中对系统的硬件构成、系统软件的规划设计。

面向对象的变电站微机综合自动化系统的研究──光互连分布式并行处理计算机网络结构

为了提高变电站微机综合自动化系统的水平，本文提出了实现变电站微机综合自动化的新型计算机网络结构一面向对象的光互连分布式并行处理计算机网络。本文研究的光互连通信网络具有拓扑结构可编程重构的特点，通过光互连通信网络将保护控制综合单元等互连成大规模的并行处理机阵列网络，以实现各种一次设备的控制单元之间、各种保护单元之间以及控制单元与保护单元之间的有机的紧密协调。光互连通信网络具有高速、带宽大、抗电磁干扰能力强，以及简单、可靠等优点。

楼宇自动化系统集成方案的探讨及应用

系统集成是楼宇自动化系统发展的要求。介绍了系统集成的几种解决方案,着重讨论了以网络为基础的集成方案。提出一种以EBI系统为平台的网络集成方案,并通过在天津博物馆楼宇系统中的应用验证其可行性。

基于FIPWAY网络的水厂滤站PLC自动化改造

结合某水厂滤站的工艺及要求,介绍了基于FIPWAY网络的PLC自动化改造的特点及实现。系统设计了新颖的数据结构,选择了可靠的通讯结构,为复杂工艺要求提供了成功的解决方案。

浅述伺服技术在工业自动化中发展与应用

本文综述了工业自动化、伺服技术的发展历程与现状,并有代表性地列举了伺服技术在工业自动化中的应用现状,表明伺服技术的发展,对整个工业自动化的进程起推动和促进作用。并指出了伺服技术在工业自动化应用中的两个发展方向:满足一般工业自动化应用要求,即对性能指标要求不高的应用场合,追求低成本、少维护、使用简单等特点产品;代表伺服技术发展水平的主导产品,即追求高性能、高速度、数字化、智能型、网络化的产品,以满足较高的工业自动化应用要求。

变电站综合自动化监控系统数据库结构的研究

以变电站的设备为基础,本文分析了变电站综合自动化系统的硬件结构特点,变电站间隔单元与数据之间的关系,提出了适合变电站综合自动化技术和电量调度监控的新型数据库结构——面向间隔(对象)单元的数据结构。通过与 RTU式的变电站监控系统数据结构的比较,说明了这种新型数据库结构的优点,并讨论了其对调度监控系统的影响及对远动规约的改革建议。

浅谈电气节能措施在天津市津滨水厂的综合应用

主要阐述了电气节能措施对于大型净水厂的重要性;介绍了电气节能措施在天津市津滨水厂的实际应用。这些措施有利于节约能耗,降低建设投资和产水成本,是今后大型净水厂电气节能的发展方向。

基于能量模型的临界导通模式Boost变换器软开关方法

在变换器高频化发展的趋势中,功率器件的软开关实现对变换效率的影响更加突出。无辅助电路的临界导通工作模式下,Boost变换器主开关管在特定增益下无法实现软开关。为此,该文提出一种能量模型及相应的软开关实现方法。首先,建立死区前后储能元件能量变化的数学模型。然后,结合死区起止时刻的能量平衡方程,研究软开关无法实现的电路机理。在此基础上,考虑开关管输出电容非线性特征,提出软开关实现方法,避免了复杂谐振过程的时域精确建模,提高软开关实现的准确性。最后,搭建500W实验样机进行实验,结果表明,相较于对谐振过程建模的传统时域模型,所提方法将实际开通电压降低47%,使峰值变换效率提升0.4%,进而验证了其有效性。

计及不确定性的预想事故自动选择区间方法

由于发电机出力和负荷需求具有不确定性,引入区间分析方法来处理电力系统静态安全分析中的不确定性问题。利用对区间线性方程组求解的区间直流潮流算法来计算发电机和支路开断后的潮流;提出一种新的改进的对区间进行大小比较的可信度量度函数。在此基础上,提出和实现了计及不确定性的电力系统预想事故自动选择的区间方法。采用5母线算例系统、IEEE14母线算例系统和中国某省调电网实际系统对算法进行了验证,将文中算法与不计不确定性的传统分析方法以及概率方法相比较,证实了在静态安全分析中计及不确定性的必要性和文中方法的有效性及应用价值。

电力系统黑启动初始方案的自动形成

制定有效的黑启动方案时首先需要一组黑启动初始方案。文中提出了采用基于规则的深度优先搜索技术形成黑启动初始方案的新方法。该方法结合黑启动过程的要求及特点,首先总结出若干有效的规则,利用图形建模系统形成网络的拓扑关系,并结合这些规则采用基于深度优先搜索技术进行黑启动路径的搜索,从而搜索出更精简的初始方案。实际算例表明,该算法是有效的。

天津电网黑启动试验研究

研究了天津电网的黑启动方案,确定了黑启动电源和方案。分析了黑启动过程中的发电机自励磁、工频过电压、合空线操作过电压、频率和电压稳定、逐步恢复厂用负荷以及小系统的稳定性等问题,并进一步分析了黑启动过程中应注意的问题。天津电网黑启动试验验证了文中所选择的方案及分析计算的有效性和合理性。

基于空间GIS的城市中压配电网络智能规划 (一)辐射接线模式的自动布局

结合中压配电网空间数据结构的特点,开发了配电网地理信息系统(GIS)空间数据库,为配电网规划工作提供了可靠的辅助手段。在此基础上,考虑到启发式方法本身固有的优点和配电网规划的实际特点,借鉴了集成电路布线设计中采用的最短路径法产生中压配电网的辐射初始网架,并采用启发式方法中适合复杂系统全局优化搜索的遗传算法来优化初始网架。遗传算法的编码策略采用变长度符号编码,使配电网规划同地理环境真正结合起来。通过对算例的分析,以空间GIS为平台,将网络优化问题和图形问题无缝地结合,在配电网规划工作中取得了良好的效果。

含负荷功率自动分配的独立直流微电网协调控制

针对独立运行直流微电网,提出了含负荷功率自动分配的协调控制策略。孤岛运行状态下,直流微电网需独自承担系统电压稳定,为此采用多组小容量储能单元平衡分布式电源(DG)和负荷功率从而控制母线电压稳定。同时,为了避免储能系统过充和过放以及降低对通讯的依赖程度,根据各储能单元的荷电状态(SOC)和最大功率设计自适应下垂控制自动协调不同储能单元之间的负荷功率分配,可减小电压波动。当储能系统充电功率超过其最大允许功率或满充时,不同DG单元根据各自最大输出功率由最大功率跟踪控制(MPPT)切换为带有电压前馈补偿的下垂控制模式稳定母线电压和自动分配负荷功率,并考虑各单元的输出阻抗来提高分配精度。最后利用Matlab/Simulink对所设计的控制策略在不同运行模式下进行仿真验证,仿真结果表明所提出的控制策略可协调不同模式下独立直流微电网稳定运行和实现负荷功率自动分配。

自动微分技术在分布式发电系统暂态仿真中的应用

针对分布式电源控制系统种类多样、采用基于控制系统基本元件的用户自定义模型影响仿真效率的问题,提出了控制系统组合建模方法。该方法将基本元件组合成若干函数进行建模。将自动微分技术与该建模方法相结合,利用自动微分技术可准确、高效地求取对应组合函数值及导数信息,有效提高了仿真程序的计算效率,同时保持了仿真程序代码的可维护性和可扩展性。算例测试验证了该方法的高效性。

提高天津中压配网可靠性的建设方案效果分析

随着天津城市的快速发展,对配电网的可靠性提出了越来越高的要求。针对天津现状配电网在供电可靠性方面存在的薄弱环节和问题,提出提高天津配网可靠性的建设方案。以天津新、老典型区域配电网为例,从负荷供应能力、不间断供电能力、停电影响控制能力、供电恢复能力四方面对现状配电网进行了评价分析,在此基础上全面给出了典型区域提高供电可靠性的规划建设方案。应用可靠性评价指标对规划效果进行了分析,结果表明典型区域配电网的可靠性在规划后得到了较大的提高,说明规划方案的正确性和有效性。

利用云导风矢量的台风中心自动定位

文中提出了一种利用云导风矢量图进行台风中心自动定位的方法。云导风矢量通过对具有一定时间间隔的两幅相关卫星云图进行模板匹配而得出。模板匹配就是根据已知模式的图像在一幅陌生图像中寻找对应于该模式的子图像的过程。根据气象知识 ,台风云系运动的特点是中心平移量大而自旋很弱 ,且台风中心与台风云系整体的移动方向一致 ,因此求出云导风矢量图中与台风整体移动矢量大小和方向一致的矢量集合的最密集区 。