一种基于二分查找的电路选择性加固方案

工艺技术进入微米级之后,放射性粒子引起的电路软错误率不断升高,现有加固技术通常会带来较大的面积开销。为了平衡电路面积开销和可靠性,提出了一种新的电路加固平衡指标AF,并基于二分查找替换算法,将电路中的敏感寄存器替换为三模冗余寄存器来有效容忍电路中的软错误。实验结果表明,方案可以使电路平均故障间隔时间(MTBF)平均增加为原来的181.37%,显著地提高了电路的可靠性。在同样的实验条件下,与其他方案相比,提出的方案能获得更小AF值。     

基于SRAM的FPGA一种新型容错系统

本文的主要工作是在数字可重构电路的数字容错。本文提出了基于SRAM配置技术的FPGA的结构。提出的解决方案有一个“蝴蝶”形状嵌入到内在冗余且高度规律。提出的“蝴蝶”结构和传统的比特反转错误使用了两种方法进行比较。     

时序敏感的容软错误电路选择性加固方案

由于瞬态故障引起的电路软错误问题越来越严重,现有的选择性加固方案通常带来较大的时序和面积开销。针对这些问题,提出了在电路时序松弛路径使用高可靠性时空冗余触发器来加固电路的方案。该方案在不降低电路性能且面积开销很小的情况下,达到电路容错性能的最大提高。ISCAS’89基准电路的实验数据显示,平均面积开销为60.26%就能将整个电路的软错误率降低90%以上。针对可靠性、性能和面积开销,提出了综合评价指标RAPP。本方案在加固30%、50%、70%和90%时,和相关文献相比,RAPP值都是最小的,达到了三者的最佳折中。     

双绕组耦合直流变压器容错控制策略研究

本文作者研究了一种适用于电动汽车的双绕组耦合直流变压器的容错控制策略，结合控制电路的拓扑结构，在不增加冗余部件的前提下实现故障电路的重构与容错，保障整个集成系统的安全可靠性。该故障容错设计方案满足在电路主功率器件发生损坏时，变换器依然能够保证可控的能量通路，基于电动汽车小型化、轻量化的要求，不适宜采用冗余部件投切或者多开关型电路重构的容错方案，故采用支路独立型电路重构的容错方案。拟在绕组交错耦合型拓扑的研究基础上，针对交错半桥拓扑，分析其独立闭环工作时的开关模态，对比全桥工作情况，研究半桥工作时控制方案，优化交错半桥独立运行时的效率和工作性能。实验和仿真结果表明，该方法可以实现电路的容错控制，验证了理论分析的正确性以及所提出的容错方案的可行性。     

面向数字信号处理的自修复可重构阵列设计

基于可重构阵列结构的分布式自主控制的数字系统容错方法具有控制逻辑简单、可实现在线自修复的优点,但还存在资源利用率低、自修复延时长、逻辑单元功能单一难以实现复杂应用电路等问题。针对上述不足,对可重构阵列各组成模块进行改进研究,采用移位寄存器结构设计配置存储器,以纯组合逻辑电路构造重布线模块,并对功能单元进行了面向特定应用的结构改进,设计出一种面向数字信号处理的自修复可重构阵列,最终以FIR(finite impulse response)滤波器为映射实例,实验验证了电路的正确性和自修复能力。     

片上可重构阵列容错方法研究

设计了一种具有容错能力的可重构阵列,它以2D-Mesh型片上网络(Network-on-Chip,No C)路由器作为互连单元,以精简指令集的处理器为计算单元,这种结构适用于数字信号处理等应用领域。对于阵列互连结构中的瞬态故障,采用三模冗余、扩展海明码和检错重传的方法对其进行容错,使用连线内建自测试(build-in self-test)与自修复及自适应路由的方法对互连结构中的永久故障进行容错。对于计算单元失效的情况,模仿生物体胚胎细胞的分化机制,通过调整相关配置信息实现计算任务的重新分配,从而实现容错。将一个19阶的音频FIR带通滤波器映射到3×3的容错可重构阵列上,分别对其运算和容错能力进行了验证,结果表明系统可以实现预期的运算功能,且具有较强的容错能力。     

永磁电机及其驱动系统容错技术综述

永磁电机具有效率高、功率密度高、控制灵活的特点,研究永磁电机及其驱动系统的容错技术有利于提升其在电动汽车、新能源发电和航空电力作动系统等领域的应用潜力。对近年来永磁电机驱动系统容错技术领域的研究成果和最新进展进行归纳和总结:系统地将容错电机本体分为"冗余拓扑"设计和"结构优化"设计来进行归纳总结;将容错算法归纳为"基于电流矢量重构技术"和"基于电压矢量重构技术"来进行类比分析;三相和多相逆变器系统容错技术;位置/速度传感器和电流传感器故障容错方案,包括冗余传感器和无传感观测器技术。最后,指出目前容错技术存在的主要问题以及未来发展方向,为永磁电机及其驱动系统容错技术研究工作的进一步开展提供了参考。     

自适应二进制算术编码的动态可重构实现研究

针对H.266/VVC视频编码标准下的上下文自适应二进制算术编码器编码速度慢、资源开销大的问题,面向可重构结构依据算法的内在并行特性优化了编码架构,并基于动态可重构阵列处理器设计实现了CABAC编码器常规编码模式下的并行映射方法,阵列结构能够根据编码输入对优化后的算法进行动态重构,在避免专用硬件编码器较高的资源开销情况下利用软件重构的方法实现熵编码过程,保证编码准确性的同时提高了视频数据流编码效率,为此类运算密集型算法的硬件实现提供了更为灵活高效的参考途径。仿真结果表明,映射实现的编码过程中每个编码周期完成5个二进制序列的编码,平均编码效率达到384.13Mbin/s。基于FPGA的测试结果表明,软件重构方法与专用硬件实现的编码器相比,资源开销降低且编码效率提升5.47%,与同类型可重构视频编码结构相比,编码效率提升7.03%。     

一种针对3D芯片的BIST设计方法

提出了一种基于分层结构的内建自测试(BIST)设计方法—3DC-BIST(3D Circuit-BIST)。根据3D芯片的绑定前测试和绑定后测试阶段,针对3D芯片除底层外的各层电路结构,采用传统方法,设计用于绑定前测试的相应BIST结构;针对3D芯片底层电路结构与整体结构,通过向量调整技术,设计既能用于底层电路绑定前测试又能用于整体3D芯片绑定后测试的BIST结构。给出了一种针对3D芯片的BIST设计方法,与传统方法相比减少了面积开销。实验结果表明该结构在实现与传统3D BIST方法同样故障覆盖率的条件下,3D平面面积开销相比传统设计方法减少了6.41%。     

双冗余CAN总线及其可靠性研究

为了保证配电系统的通讯可靠性,本文基于CAN总线的相关理论和技术特点,提出了一种双冗余容错的CAN网络设计理念,采用双模冗余结构同时运行的设计方案,对总线控制器、驱动器、传输介质进行了全面冗余。基于硬件冗余技术,本文设计了双冗余CAN总线,对通信链路采取双冗余热备份。并对双冗余CAN网络拓扑结构进行了可靠性分析。最后,通过试验验证了冗余总线设计方案的可行性和可靠性。     

220 kV变电站10 kV直供负荷的改善措施及其经济分析

为了协调220 kV与110 kV变电站布点关系,结合某省220 kV变电站三卷变压器10 kV低压侧直接向负荷供电（简称直供）的实际情况,对全省220 kV变电站进行统计分析,研究其直接供电的现状及运行中反映的问题,并有针对性地从技术和经济层面提出解决办法：对10 kV直供负荷供电时,将配电网规划和10 kV直供负荷相结合,优化配电网的结构,合理利用220 kV变电站的容量,由220 kV变电站向周边10 kV负荷系统直接供电,在确保供电可靠性的情况下,控制10 kV线路的送电距离。以上措施可挖掘现有电网的供电潜能,降低线路损耗,使电网布局更趋合理。     

智能变电站中高频开关电源技术应用

高频开关电源因其性能可靠、体积小、效率高等优点,已广泛应用于智能变电站直流系统中,为变电站安全、可靠运行提供保障。首先简单介绍了交直流一体化电源系统,然后分别对直流充电模块、通信电源模块、UPS电源模块作了详细分析,重点研究了高频开关电源的N+1冗余技术和均流技术。通过研究发现,这2种技术的应用提高了高频开关电源模块的可靠性。高频开关电源能够满足智能变电站对直流系统可靠性的要求。     

基于先验方差的发电机惯量辨识数据质量评估

发电机惯量是电力系统频率特性分析与在线应用的重要参数。基于发电机正常运行时机端有功功率和频率的类噪声信号可对发电机惯量进行实时辨识。然而实测数据质量存在的缺陷,导致现有算法对实测数据辨识效果较差。为解决该问题,本文以谱分析与系统辨识理论为基础,通过参考系统估计、模型参数方差估计、惯量方差估计三个步骤,建立惯量辨识结果的先验方差统计量,在进行辨识前对类噪声数据段进行评价和筛选,提升了惯量辨识的准确度。基于仿真数据和实测数据的数据评估筛选结果验证了本文提出方法的有效性。结果表明,先验方差较小的数据段,惯量辨识的准确度较高。     

基于暂态相关性分析的小电流接地故障选线方法

小电流接地系统发生单相接地故障时,接地点产生的暂态故障电流包含了整个系统中全部的暂态故障电流特征量。非故障线路的三相暂态电流主要表现为对地电容电流,考虑到系统中存在的电感影响,健全线路中的两相电流差非常小,且波形与自身的暂态零序电流明显不相关,而故障线路的两相电流差与其暂态零序电流表现出明显的相关性。利用这一特征,首先对母线电压进行小波变换,通过三相近似系数比例AR检测配电网是否发生了单相接地故障,并找出故障相;然后,运用相关性分析比较各条线路的两相电流差与零序电流的相关性,能够正确地选出故障线路,文章通过MATLAB/SIMULINK建模,验证了该方法的正确性。     

East China Market in Dire Need of Three Major Breakthroughs

Since started as a pilot project of regional power marketin June, 2003, East China power market has been actively andsteadily progressing, and has promulgated in succession amarket establishing program, market operating rules andspecifications for the functions of technical support systems.The technical support systems have been built up by stagesincluding the master station system in East China region and     

12th International Conference on Electronic Measurement & Instruments(ICEMI'2015)

正Qingdao,China 7.16-19,2015 The International Conference on Electronic MeasurementInstruments(ICEMI)is the world's premier conference dedicated to the electronic measurement and test of devices,boards and systems that is covering the complete cycle from design,verification,test,diagnosis,failure analysis and process of manufactory and products     

基于改进动态灵敏度的配电网无功优化规划

目前配电网无功优化规划多采用网损灵敏度分析等方法来确定配电网候选无功补偿点,可能选择虚假高灵敏度节点,选点分布较集中。提出一种基于改进动态灵敏度选点的配电网无功优化方法,对灵敏度和负荷阻抗矩进行修正结合并进行层次聚类,避免选择虚假高灵敏度节点,使得选点分布均匀。通过实例仿真分析,验证了该方法的有效性,并对几种灵敏度选点方法进行了比较研究,得出了一些有益的结论。     

1 000 kV特高压南阳站3/2主接线不平衡环流分析

特高压变电站1 000 kV系统采用3/2主接线,由于导电主回路电阻不平衡度较大及特高压变电站输送容量大,导致3/2主接线系统存在较大幅值的不平衡环流,极端情况下个别断路器相电流有过零甚至反相现象。结合特高压南阳站,从理论上分析不平衡环流中零序分量及其产生原因;论述了大负荷运行期间零序环流给站内二次系统带来的显著问题和严重后果;提出保护装置采用两断路器合流、单断路器最小相电流制动零序电流元件和两断路器合流制动单断路器零序电流元件的几种解决方案。以期后续交流特高压工程对此有足够的重视,供设计、施工和运行维护借鉴。     

智能变电站电缆局部放电在线监测系统的研究

介绍了一种遵从于IEC 61850通信规约的智能变电站电缆局部放电在线监测系统。首先分析了电缆局部放电的检测原理及检测方法;然后设计了基于光纤同步触发和组网的监测硬件系统,以及基于用户数据报协议（user datagram protocol,UDP）和生产者/消费者模式的高速采集,并经过专家系统判别分析后能将监测结果通过IEC 61850规约实现共享的软件系统。最后用2种不同电极结构的局部放电类型,通过模拟实验对监测系统进行了检验。结果显示设备运行良好,监控平台能够准确地监视局部放电信号,能够识别出放电类型,并能通过IEC 61850通信规约将监测结果共享。     

高压电源稳压回路的建模与滑模变结构控制

给出了一种用于X射线管的负高压直流电源原理结构,针对其中的稳压控制回路进行了分析,建立了电压控制回路的数学模型,基于滑模变结构控制理论设计了稳压控制算法。仿真实验表明,所设计的稳压控制系统在稳态性能、动态性能和鲁棒性等方面满足实际要求。