多波前算法在电力系统分析计算中的应用

在介绍和比较多波前算法（multifrontal algorithm,MA）和传统的稀疏三角分解技术的基础上,把MA应用于IEEE118节点系统、IEEE300节点系统的潮流计算以及IEEE145节点系统的暂态稳定性分析计算,得出结论：应用MA的潮流计算和暂态稳定性的分析计算比采用传统的稀疏三角分解技术计算要快,加速比明显,而且应用的规模大,此外,鉴于MA具有的并行特性,它是解决现代大规模电力系统实时计算及控制的有效途径,适合于可重构系统的计算。     

多核混合可重构计算系统MRCS的设计

设计了一种面向计算密集型应用的多核混合架构可重构计算系统MRCS。其可重构处理器中的可重构阵列计算单元负责密集规则的运算,浮点处理器负责离散运算,配合灵活的本地缓冲,有效地提高了多核可重构计算系统对算法的适应性。实现了一个能够稳定地运行在100 MHz的基于FPGA的MRCS原型,并通过分别映射大维度浮点矩阵乘法、IDCT算法和运动估计算法进行性能验证。实验结果表明MRCS具有更高的计算效率和灵活性。     

基于FPGA的可重构测速模块设计

光电编码器以其高精度和高可靠性而被广泛用于各种位移、角度测量的场合。已经有很多测量的方法出现。本文提出一种嵌入式可重构系统设计的方法,把光电编码器测速检测作为模块嵌入在系统中。并且基于这种方法设计了一个控制系统,充分利用了FPGA的高速可重构的特性。最后给出了一些FPGA的仿真结果验证。     

大规模电力系统快速潮流计算方法研究

直接法和迭代法是求解线性方程组的两类常见方法,比较了多波前算法（MA）、GMRES算法、FGMRES算法在大规模电力系统潮流计算中的求解效率。经IEEE 118节点、300节点和Poland共7个算例仿真测试表明,基于ILU分解法预条件子的FGMRES算法的内迭代次数较GMRES算法明显减少,但整体求解时间较GMRES算法长;多波前算法的求解速度较二者快。基于PQ分解法预条件子,提出一种GMRES-MA混合算法,在GMRES算法每步迭代过程生成 Krylov 子空间后,利用多波前算法（MA）直接求解辅助预     

基于FPGA的可重构多通道DDS信号发生器

介绍了一种基于FPGA芯片实现的可重构DDS信号发生器.论述了可重构直接数字频率合成(DDS)技术的工作原理、设计思路、具体硬件电路及编程实现方法,并且设计了一个实用的五通道信号发生.用户可通过上位机下载波形样品到Flash存储器中实现波形重构,采样点数可根据输出频率选择,在工程应用上具有实际意义.     

基于OMAP的可重构嵌入式运动控制系统设计

为增强嵌入式运动控制器的开放性、满足柔性化制造需求。深入分析了该类型控制器的结构特点,采用模块化设计、可重构设计思想,构建了一套基于OMAP和FPGA的可重构嵌入式运动控制系统。在此基础上,对系统内部进行了结构层次、功能模块的划分,并完成了各模块的详细设计。最后通过模块重组,搭建了一套单轴多环路运动控制系统。实验结果表明,各分模块工作正常,系统具备可重构性、通用性、易扩展性和开放性等特点,能满足不同应用场合的运动控制需求。     

基于DSP可重构运动控制器的硬件设计

针对当前运动控制器不能满足柔性化制造的要求,提出了一种基于TMS320C2812 DSP、可编程逻辑器件CPLD和FPGA的高性能运动控制器硬件的设计方法。考虑到DSP、CPLD和FPGA的特点,采用模块化设计,应用DSP作为核心处理器完成复杂的控制运算,CPLD、FPGA作为协处理器完成密集型运算。利用FPGA和CPLD的现场可编程的特点,实现了系统的可重构性。实验表明,该结构可以完成多轴联动高精度的实时控制,且具有可重构性。     

FPGA在隧道窑炉温度模糊控制中的应用

利用FPGA来实现隧道窑炉温度模糊控制的软件实现,在高温接近理想值情况下,采用PID控制来消除静差.将主控制逻辑电路集成于一片FPGA之中,以便缩小印制板的面积同时提高系统可靠性,在很大程度上切断了EMI的途径;同时在软件方面,FPGA的现场可编程特点使得软件编程可以像PLC编程一样简单,构成的系统在灵活性、二次开发上具有明显的柔软性.最主要的是利用FPGA来实现一种模糊控制的新思想,并应用于隧道窑炉温度控制系统之中.     

矢量化技术在电力系统高性能计算中的应用

将矢量化技术应用到电力系统计算中可以极大的提高程序运行速度并降低建模和算法开发的复杂程度。介绍了矢量化技术的基本原理及其在高性能科学数值计算领域的应用情况,推导了直角坐标和极坐标下潮流计算的相关矢量化计算式,说明了矢量化在电力系统建模和算法实现中的应用可行性。设计和开发了电力系统矢量化运算库,并基于该库开发了最优潮流程序,通过算例数据说明了矢量化技术能够提高计算速度。提出了矢量化电力系统程序开发的解决方案,该方案缩短了高性能计算程序的开发周期,加速了算法的实用化进程     

可靠计算及其在电力系统中的应用

针对电力系统计算中会遇到计算机数值计算误差和电力系统数据处理造成的不确定性问题,提出了将可靠计算方法引入到电力系统的各种计算,以避免计算机浮点算法的有限精度问题及处理不确定参数所带来的难题。介绍了基于区间算法和泰勒模型的可靠计算基本原理,讨论了可靠计算在电力系统中潮流计算、时域仿真、配电系统和电力市场等领域的应用,同时也指出可靠计算的保守性问题仍是困扰其得到广泛应用的主要障碍之一。     

电能管理及绝缘在线监测系统在大型电厂中的应用

基于广东地区几个大型电厂的实际应用案例并借鉴发达国家的经验,阐述大型电厂电能管理系统的组成、功能及未来发展方向,着重介绍电力设备绝缘状态在线监测技术的原理、特点及其在电能管理系统中的应用.     

基于IRAM的大型电力系统特征值在线并行计算策略

针对离线小干扰稳定分析无法满足电力系统时变的情况,提出了一种基于隐式重启动Arnoldi算法(IRAM)的特征值在线计算策略。该策略根据前一断面小干扰分析结果,预估当前断面特征值分布情况,建立了位移点选择的多目标优化数学模型,并采用线性加权和法求解该模型。按照预估计算量大小逐个分配计算任务,相比现有的任务分配方式,可最大限度地减少CPU闲置时间。对南方电网在线数据进行了分析计算,计算结果表明,所提策略可对小干扰稳定关注的区域内的特征值进行全面搜索,相对于平均任务分配策略和现有的不平均任务分配策略,其耗时更短。     

多智能体技术在电力设备在线监测中的应用

针对传统电力设备监测系统重采集而轻诊断的缺陷,通过构建在线数据采集模块、故障诊断模块和维护更新模块,开发了基于多智能体技术规划的电力设备监测系统。应用结果表明:该系统具有统一的数据格式、较强的就地诊断能力、良好的容错性能和适应性,突出了分布、自治、多目标互动的特点。     

浅谈云计算在电网发展中的应用

介绍了云计算的发展历史和基本原理,列出了云计算相比网格计算的优势。详细阐述了云计算在网损分析、电力系统稳定分析和电力企业办公系统上的应用,论证了云计算平台代替目前电力系统中的集中式计算平台成为核心计算技术的必然性。     

蓄电池在线除硫养护技术在电力系统的应用实践

介绍蓄电池在线除硫养护技术在铜仁供电局通信蓄电池组上的应用经验，通过实际测试数据对比，论证了在线除硫技术推广应用的可行性。     

云计算模式在电力调度系统中的应用

从辨析云计算的概念出发,分别从用户和服务提供者的角度归纳出了当前云计算的核心特征。从虚拟化和分布式2条主线综合分析了云计算核心技术,结合调度系统在计算资源、存储资源和分布式应用等方面的发展需求,探讨了应用云计算模式的优势,评估了可能存在的风险,并且针对当前主流的云计算技术,逐条分析了其在调度系统中的可用性,对云计算模式能否用于电力调度系统进行了深入探讨。最后从基础设施层、资源管理层、云服务层和应用层,结合模型、数据、搜索、计划、计算、互备六大类应用,给出了云计算模式在调度系统中的应用框架。     

电力系统安全分析的网格化计算

确保大规模电力系统的安全稳定运行是电力系统的重要课题。对于复杂、多样的电网安全分析必须进行大量的数字运算,运用网格化分析可以大大提高计算速度,并能满足实时计算的要求。     

电力系统雷击远程在线监测系统

电力系统雷击远程在线监测系统是一种自然雷击电流波形数据采集装置,它利用Rogowski线圈电流传感器将雷电流转化为电压信号,并实现了雷电流波形数据的高速采集和远程无线传输;系统通过服务器专用软件实现雷电流波形浏览和电力系统雷击类型、故障方式等判定.系统安装于输电线路和塔式避雷针上,经过2年野外运行,已经成功获取4组自然雷击电流波形数据.与实验室常规冲击电流试验波形相比,这4组雷击电流波形数据中存在波头时间小于1μs和波形幅值激烈振荡的特性.