面向配电网终端设备的数字孪生映射方法研究

提出了一种面向配电网终端设备的数字孪生映射方法,推动电网企业数字化转型和电力系统自动化,降低成本与安全风险。方法利用虚拟数字孪生空间映射电网物理设备,实现对区域配电网多类型设备故障的实时诊断。首先,对配电网终端设备数据进行压缩转换和级联映射,提取感知终端监测信息与物理拓扑连接关系。其次,采用改进的轻量级Yolov4网络模型进行设备类型识别与分割,结合物理拓扑图进行数字孪生映射,形成设备孪生模型。最后,设计基于卷积注意力机制的状态评估模型,充分考虑区域设备关联与故障特征,实现对设备孪生模型的故障评估及物理空间设备的状态反馈。上述创新方法有望为电力行业带来更高效、安全的运行模式,推进电网智能化发展。     

基于视频确认的变电站顺控操作系统

目前变电站的顺控操作都需要人为干预,工作效率低,自动化程度不高。由于电网对变电站顺控操作的准确性要求高,目前顺控操作防止误操作机制单一,因此无法满足电网对安全性的高要求。本文在原有防误逻辑的基础上提出一种通过模板特征匹配视频分析算法来视频识别设备当前运行状态的方法,对顺控操作中刀闸、翻字牌等设备状态进行高精度可靠识别,实现了顺控操作不同源信号双确认,增加了防止误操作的途径,大大降低了顺控操作中系统误判率,也减少了顺控操作人工参与,提高了变电站顺控操作的工作效率和自动化程度,为电网安全运行提供了保障。     

基于模糊神经网络的电梯群控系统的智能调度

提出一种新的电梯群控系统（ＥＧＣＳ）的评价函数,综合考虑电梯运行的评价标准并建立了相应的模糊规则。同时把这些规则映射到模糊神经网络中进行学习,提高了调度的智能性。为保证神经网络每层权值的物理意义和改善规则间的重要性,提出了部分层学习算法,并推导了中心值、宽度学习算法。最后利用面向对象的方法实现了电梯群控系统的仿真软件,结果表明此调度策略的优越合理性。     

基于过程统计的轧机厚控系统故障诊断

针对采用设备故障诊断方法对轧机厚控系统设备部件进行故障诊断时,只能对厚控系统的局部环节进行诊断的不足,评价了轧机厚控系统的整体性能。采用过程统计的方法对带钢厚度偏差的分布规律进行实时分析,建立带钢出口厚度偏差的过程统计控制图,并结合轧机设备运行过程中一些必要的设备状态信息,从机理上诊断出几类典型的故障现象,从而完善了轧机厚控系统的故障诊断。     

基于PLC的空压机控制系统改造

针对英格索兰EP200螺杆式空气压缩机继电控制系统出现加卸载失控故障等缺点,应用S7-200 PLC、MT6056i触摸屏、传感器等设备器件进行设备改造,为空压机控制系统的运行监测、操作、维护提供了更为精确、安全、便捷、友好的人机界面,提高了机组自控系统的控制精度及运行水平。     

基于层次分析法的电力通信传输设备在线监测

基于状态感知综合考虑通信设备各动、静态数据,结合运维管理经验,利用历史缺陷和检修、当前性能值和状态值等历史和实时数据,重点开展运行环境和设备状态关键参数对传输设备寿命影响的研究。构建传输设备健康状态评价模型及算法,感知通信传输设备当前状态,实现通信传输设备健康状态评价及各参数对寿命影响研究。研究成果能指导设备运行、检修和技改工作,合理建设和调整通信网络,为电力通信传输设备全寿命周期管理提供支撑,提升通信运行管理水平。     

CTCS-2级列控区间仿真子系统的设计与实现

中国列车运行控制系统(Chinese Train Control System,CTCS)是以分级方式满足不同线路运输需求,保证列车安全运行的控制系统,现场的列控系统处于全天候的工作状态,很难满足新职人员对设备操作演示和实践学习的功能需求。针对此问题,提出了一种通过软硬件结合方式实现CTCS-2级列控系统仿真的方案,并选取CTCS-2级列控系统仿真方案中的区间仿真子系统为研究对象,在对其进行详细系统功能分析的基础上,进行系统结构模块划分,提出了对区间仿真子系统的软件设计方案,并利用Microsoft Visual Studio 2005的MFC进行软件开发实现。     

面向服务的物联网应用支撑系统的设计与实现

针对物联网应用中感知设备与业务交互日趋频繁复杂所带来的碎片化问题,提出一种面向服务的物联网应用支撑系统。利用SOA三元域软件模型将实际应用业务与感知设备之间的基础性业务流程,以服务形式抽象。融合中间件技术,构建一个屏蔽异构的应用支撑系统,系统以服务松耦合形式完成物理性数据向信息化数据过渡的映射过程,使实际业务与感知设备之间实现透明交互。设计模型以企业级开发进行系统实现,并在实际液化石油气监测应用中进行部署测试,测试表明该系统能够实现基础操作碎片化的消除,在企业级指标范围内很好地完成应用服务的交互。     

一种面向服务的物联网网关设计

提出了一种普遍适用面向服务的物联网网关的设计实现方式,通过对感知设备进行识别、建立应用路由并进行控制管理,接收感知层发送的数据并进行清洗和事件分析,向上层应用传递清洗和筛选后的数据或事件信息,利用组件建立与感知设备间透明的、标准的对话模式。从设备管理、运转引擎、逻辑引擎等技术方面详细描述了将底层设备统一化管理,使得当感知设备的数据库软件或后端发生变化情况发生时,应用端无需修改或做简单修改就能处理,节省多对多连接的维护复杂性问题,从而解决现在物联网领域产品众多、标准不统一的问题。     

选煤厂集控设备报警与工业电视系统的联动设计

针对选煤厂工业电视系统在选煤厂工艺流程中不能及时锁定故障设备的问题,提出了一种选煤厂集控设备报警与工业电视系统联动的设计方案。该方案中,在系统集控顺序启车方式下关键设备启动的同时,大屏幕会自动切换到该设备最近的监控点,并且摄像机自动转向该设备;当设备在运行过程中出现故障时,大屏幕同样能自动切换到该设备最近的监控点,并且摄像机自动转向该设备,同时集控系统的上位机监控画面有对应的报警信息显示。实际应用表明,集控系统监控平台可直接获取设备的实时数据,并且能够与工业电视系统很好地兼容,使操作人员在得到报警信息的同时也可以通过大屏幕监视器看到现场的实时情况,具有一定的实用价值。     

电力系统集控中心的信息化建设分析

现代电力系统管理中,多数变电站多为无人值班,而集控中心系统则是保障无人值班变电站安全运行的有效途径,在实际应用过程中,要仔细分析其组建方式,结合具体的环境与实际情况,全面分析集控中心的具体功能,进行科学、合理的信息化建设,以保证其作用得以充分的发挥。本文就针对电力系统中集控中心的信息化建设展开讨论。     

基于EN298:2003安全标准的自动燃气控制器设计

设计了一款低成本、智能化、高效环保、高安全性的燃气控制器。系统通过单片机实现对燃气燃烧器的一键式自动化操作,为设备运行过程中的进风、点火、输气等过程添加了智能化控制机制。为保证该设备始终处于安全的工作状态,采用了双MCU技术;并在系统中为检测、控制、复位等功能设置了一系列基于安全的逻辑判定,对实际操作中的故障具有锁存和一定的自我修复能力。     

Hierarchical control of power distribution systems

The concepts of hierarchical system theory, in conjunction with power system engineering, have been applied to enable the real-time control of a large-scale power distribution system.1 The control objective of the distribution system consists of security (equipments protection) and operation (continuity of service) requirements to be satisfied within the feasible control boundaries for all substations composing the distribution system. The overall control strategy for each substation is decomposed into independent control functions which are ordered (ranked) to meet a hierarchy of control requirements specified by the system's physical operation. This approach was adopted not only to simplify the real-time control problem solution, but also was necessitated by the requirement that a partial feasible solution be provided which meets higher priority objectives when a total feasible solution does not exist. This paper describes, in the hierarchical framework, the physical process, the network decomposition and modeling, the control decomposition and criteria, and the control procedure along with numerical results.     

改进一种高压开关联锁电路触发保护的研究

变电所中高压开关的重要作用是通断和保护电路,主要以断路器和隔离开关为主,其动作顺序有严格要求,防止出现误操作造成电路供电中断或烧毁设备,在控制回路中加装联锁功能确保电路运行中按照既定规则完成开关的分合闸操作和信号状态显示。在传统控制回路中改进一种基于IGBT晶体管触发投切装置,有效反馈和检测高压开关与电路运行的安全与可靠。     

基于实物ID的资产普查与隐患排查系统研究

针对传统电力资产普查与隐患排查机制存在设备全生命周期成本核算数据归集困难、运维资产台账资料管理粗放、主配网增存量运维数据共享机制缺失、资产普查与隐患排查数据治理及全景追溯具有滞后性等固有弊端,提出了一种基于实物ID业务协同和数据共享机制的资产普查与隐患排查系统.引入电网实物资产统一身份编码机制,实现电网主配网存量全息运...     

基于数字孪生的变电设备运维系统及其构建

针对变电设备周期状态管控难、运检效率低等问题,基于数字孪生理论,构建基于真实变电设备运维的数字化模型及系统。首先,在信息层建立能反映变电设备换流变、调相机、GIS（Gas Insulated Substation）这3类设备真实状态的数字孪生体;其次,基于换流变、调相机、GIS历史大数据,通过数字孪生体的变电站设备进行统计分析,并根据采集的实时数据、运维数据来预测变电站设备下一时刻的状态,使变电设备实现实际变电站内物理层与信息层数据的融合;最后,以变电站设备运维为对象,采用信息物理融合系统进行运维数据的集成和同步,形成最终变电设备运维数字孪生框架系统。相关研究表明,运用数字孪生技术可以对变电设备运维系统运行效率的提升和对变电站整体智能化提供强有力的技术支撑。     

省级电网智能变电站二次设备在线监视与故障诊断系统

为满足电网运行和智能调度对二次设备信息的需求,安徽省调试点建设了省级电网智能变电站二次设备在线监视与故障诊断系统,实现继电保护装置远程巡视与运维、状态监视与预警、缺陷故障诊断及动作行为分析。本文结合系统试点与应用实践,深入分析硬软件架构和功能模块的建设需求和实现思路,并针对系统在逐步推广过程中需要关注的技术问题提出展望。本系统的建设应用,为调度人员快速处理电网故障提供决策依据,对智能变电站二次设备故障消缺和状态检修工作开展提供有效的技术支撑。     

An architectural design of control software for automated container terminals

Automation of handling equipment is a current trend in port container terminal. Because a large number of equipment of different types are involved in the handling operation, the structure of control software is highly complicated. This paper introduces an architectural design of control software and a simulation-based test-bed for testing various control rules of the control software. The suggested control system consists of a ship operation manager (SOM) and system controllers for automated guided vehicles (AGVs) and automated yard cranes (AYCs). A SOM is in charge of dispatching tasks to equipment for preplanned load/unload operations. System controllers assign equipment to the SOM and maintain the information about the location and the status of equipment. To test the control system and the operation methods of the suggested container terminal, an object-oriented simulation system was developed using Java. Using the simulation system, several operation-related issues were tested, including the postponement of dispatching decisions and the sequence rearrangement of AGVs entering transfer areas under quay cranes (QCs).     

全自动烟支物理参数检测及其控制系统设计

为了提高卷烟制造过程中的控制精度与质量稳定性,设计实现了烟支物理参数的在线检测,所测得的烟支物理参数包括:重量、长度、圆周、圆度、密度、湿度、吸阻、通风率等。在设计方案中从系统架构的角度设计了系统硬件和软件,以及软硬选择的细节问题。本系统在湖南常德卷烟厂进行了实际的测试和应用,对于烟支各个物理参数检测所得数据在允许的误差范围内,从而实现了系统多参数测量的功能。     

贯彻“三化六防”理念，保护水利关键信息基础设施安全

关键信息基础设施是经济社会运行的神经中枢,是网络安全的重中之重,水利作为关键信息基础设施重点行业之一,必须贯彻落实好《关键信息基础设施安全保护条例》要求。简要介绍水利关键信息基础设施的认定规则,分析水利关键信息基础设施的安全现状,提出加强体系化建设,构建水利关键信息基础设施安全综合防御体系;立足实战化,坚持以攻促防;实施常态化运营,提升日常防护能力。通过体系化建设、实战化攻防、常态化运营,实现动态防御、主动防御、纵深防御、精准防护、整体防护、联防联控,保障水利关键信息基础设施安全。