PLC梯形图的顺序控制设计法与顺序功能图

顺序控制设计法是设计PLC梯形图的一种先进规范的方法 ,顺序功能图是设计PLC梯形图的有力工具 ,介绍了顺序控制设计法、顺序功能图的基本元素 ,以及顺序功能图中转换实现的基本规则。     

基于马尔科夫链蒙特卡洛仿真的智能电表软件可靠性仿真研究

保障智能电能表软件可靠性有利于降低设备故障率,提升电力营销部门服务质量。基于灰盒测试的软件测试技术能够在保护软件源代码安全性基础上进行深度测试。依托智能电能表软件测试平台,按事件触发概率构造若干马尔科夫状态,对智能电能表进行蒙特卡洛仿真分析,使用两款单相电能表进行软件可靠性评价研究。测试模型能够充分挖掘电能表软件成熟度和健壮性,形成对比数据和结论。     

关于顺序功能图转梯形图的一个问题

顺序功能图和梯形图是可编程序控制器(PLC)的五种编程语言中的两种图形化语言。本文指出,在几种把顺序功能图转换成梯形图的方法中,起保停电路的方法可能在发生状态转移的那一周期出现前后两步同时成为活动步的情况,而置位复位方法则没有这一问题。     

分散多速率采样系统H∞控制的扩展顺序设计

应用扩展顺序设计法对分散多速率采样控制系统的控制器进行了设计,这种方法吸取独立设计法有容错能力、理论设计完毕无需检验等优点,并将其应用于顺序设计法中,对分散多速率系统而言是一种更加理想的设计方法.论文首先针对分散多速率系统连续信号和离散信号共存、系统为周期时变的特点,将系统变换为输入输出空间有限维、线性时不变,且与原系统H∞稳定性和范数等价的离散系统;然后按照等价离散系统输入输出信号之间的关系和系统的性能要求,分析并证明得到各子系统控制器的设计方法,即用已设计好的前k-1个控制器设计第k个控制器,以保证整个系统满足性能指标,并给出了相应的设计步骤.     

基于AD9501串联的顺序等效时间采样设计

顺序等效时间采样中要求高分辨率和宽延时范围的可编程数字延时电路。针对单片8位可编程脉冲延时芯片AD9501用于顺序等效时间采样时只能采集256个数据点和延时分辨率不便调整的不足,提出了将两个AD9501进行串联的设计,通过设置合适的器件外部延时参数,可以将两片8位可编程脉冲延时芯片等效成一片16位可编程脉冲延时芯片,再利用FPGA控制11位延时数据在16位延时数据总线上的位置,实现了3.2GS/s～100GS/s等效采样率、2K存储深度的可变顺序等效时间采样功能。对于测试中发现的延时不准确问题,分析和验证了其中的原因,并给出了改进措施。     

基于多状态空间混合Markov链的风电功率概率预测

现有风电功率预测方法只提供功率的单点预测值,但在电力市场的决策过程中却需要更多的信息。文中提出一种基于离散时间Markov链理论的新功率预测模型。针对功率数据的无规律性,采用等分法划分了4种状态空间,并对每种状态空间都建立1阶和2步混合Markov模型,模型权重系数采用加速遗传算法求解。该模型直接对风电功率数据进行数值分析,有效避免通过风速预测再转换为功率时带来的误差累积。给出4种混合模型和最新的评价误差公式。分析和算例表明,N为102时混合模型预测精度高于持续法模型,并给出了单点预测值和概率分布值。     

基于Markov链和Copula理论的风光联合输出功率时间序列模拟生成方法

模拟生成风光联合输出功率时间序列对电力系统的规划、调度和控制具有重要意义。综合考虑风电和光伏输出功率日特性、天气特性及波动性，提出4种基于Markov链和Copula理论的模拟生成风光联合输出功率时间序列方法:第1种方法利用改进Markov链分别生成风电和光伏输出功率时间序列，再将二者叠加得到风光联合输出功率时间序列；第2种方法将风/光输出功率历史序列按时间对应相加作为历史数据，运用改进Markov链直接生成风光联合输出功率时间序列的方法；为了降低传统方法抽样随机性，第3种方法运用改进Markov链和Copula理论的结合来生成风光联合输出功率时间序列；为寻求更好的方法，第4种方法运用熵权法进行组合模拟来生成风光联合输出功率时间序列。工程实例表明，所提出的4种方法均正确有效，其中的组合生成法效果更好。     

基于累积和控制图的监控软件开发

统计过程控制是保证现代生产制造业产品或服务质量水平的重要工具。传统的统计过程控制图对于监控过程出现大波动有很好的效果,但是对于过程的小波动并不灵敏。累积和控制图对过程出现的小偏移应用累积放大原理,能够及时的发现偏移并产生报警,避免产生严重的后果。本文对累积和控制图的原理和实现工具做了说明。给出了计算机实现累积和控制图比较完整的设计方案,此方案可以完成对统计过程控制系统的搭建,实现对过程的监控预警。     

基于多尺度图Transformer的滚动轴承故障诊断

针对传统图神经网络在故障诊断中使用单一尺度进行特征提取且难以在复杂工况下提取信号的弱特征问题,提出了一种基于多尺度图Transformer的滚动轴承故障诊断方法。该方法提出了一种新的图节点多尺度特征聚合模块,扩大特征提取的感受野以增强特征表示;构建了图节点的中心性编码和空间性编码,以获得图结构信息;利用多头自注意力对故障节点进行特征提取和学习,提高方法捕捉重要特征的能力。在凯斯西储大学轴承数据集和滚动轴承实验平台上分别进行实验验证,诊断准确率最高为99.86%,平均准确率也在98%以上。结果表明,提出的多尺度图Transformer网络模型在多种工况下均能准确的进行故障分类。     

变电站综合自动化系统的软件可靠性研究

提出在变电站综合自动化系统的软件开发中运用软件可靠性工程的理论,以保证和提高软件系统的可靠性的观点。建立了基于改进的JM模型的变电站综合自动化系统软件可靠性模型,改进模型在原有的JM模型基础上定义了故障消除概率,从而克服了原模型对于排错过程估计过于乐观的不足。该模型可以根据软件测试中搜集的故障数据,预测出软件系统可靠性增长的趋势,从而得出软件可以达到的可靠性指标及达到该指标所需要的测试时间。算例说明了该模型的可行性与有效性。     

微机继电保护软件可靠性探讨

微机保护的软件的性能是否可靠,是影响微机保护运行可靠性的关键因素之一。在微机保护开发的整个过程中,应该强调软件的可靠性。简要介绍了衡量软件可靠性的几个要素,指出当前微机保护开发人员对软件可靠性认识的误区,提出一种微机保护软件开发的标准流程。文章强调,应该在开发流程上和开发制度上保证微机保护装置软件的可靠性。     

基于MCMC的电网安全稳定控制系统动态可靠性评估方法

现有安全稳定控制系统（稳控系统）可靠性评估方法本质上都是静态建模,由于未能体现系统内各装置的老化和检修过程而一定程度上影响了评估结果的准确性。提出一种基于马尔可夫链蒙特卡罗的稳控系统动态可靠性评估方法。首先,针对失效过程,构建四状态连续时间系数马尔可夫模型来模拟装置老化过程,并给出各状态评判方法;其次,针对修复过程,分析不同检修策略对装置状态转移的影响以体现状态检修的差异化;最后,考虑稳控装置状态转移过程的时序相关性,对稳控系统可靠性进行动态建模。以可抽象出最小单元的实际稳控系统为例,仿真对比了不同检修策略下的可靠性并对模型参数进行了灵敏度分析,评估结果表明该方法可指导稳控装置现场合理检修,并提醒工程中应格外关注对系统可靠性影响大、但随技术发展可逐渐被识别的隐性故障。     

IR46智能电能表软件可靠性设计与测试研究

本文基于IR46关于计量特性的防护等相关特殊要求,结合国内关于双芯智能电能表的设计理念,从软件可靠性角度出发,提出了一种基于数据流的、模块化的智能电能表软件实现方案,设计了以分钟电能为核心的电能、需量计算方法及流程;基于上述设计框架,提出了一种不影响计量的、安全可靠的软件在线升级方法;最后,结合电能表软件特点,提出了软件加速、故障注入的电能表软件可靠性测试方法。通过这些设计及测试方法,有效保证了基于IR46的新型智能电能表的软件可靠性。     

基于层次分析法的智能电能表软件质量评价

随着智能电网的发展,电能表逐步向智能化、多功能化方向发展,对嵌入式软件的质量提出了更高要求。针对智能电能表的功能特点,结合AHP层次分析法,依据专家经验对智能电能表各功能分类的测试项目进行两两比较,以确定每类项目的权重,根据权重实现对智能电能表软件的质量评估。文章提出的方法对评价电能表软件可靠性及容错能力,具有一定的参考价值。     

基于马尔科夫过程的核电厂DCS可靠性分析方法

对核电DCS的可靠性进行了分析,利用马尔科夫过程建立了一个数学模型.并初步利用建立的模型对三个核电厂的可靠性参数指标进行了计算.结果表明:所建模型正确、可靠、误差率仅为9×10-10,适用于核电厂DCS可靠性的初步分析.     

异构型换流器的多任务剖面可靠性分析方法

现有关于模块化多电平换流器(MMC)可靠性分析的研究大多针对子模块结构独立的换流器,对于多种低成本、多模态的异构拓扑,尚缺乏有效的可靠性分析方法,因此针对异构型换流器的可靠性分析对扩展其应用边界有重要的意义。总结了异构型MMC的特征,以桥臂嵌套型MMC为例,提出了一种考虑桥臂切换导致的多任务剖面与工作故障延续性且适用于异构型MMC的可靠性建模方法。通过分析换流器的不同运行状态,建立了马尔可夫模型,并分析了其冗余配置方案。基于仿真算例计算了桥臂嵌套型MMC的可靠性,分析了子模块冗余配置对其可靠性的影响,并与传统模型进行对比,验证了所提方法可为多开关状态的异构型MMC的可靠性分析及冗余配置提供策略参考。     

An FPGA implementation of hard‐wired sequence control system based on PLC software

Although a programmable logic controller (PLC) has been widely adopted for the sequence control of industrial machinery, its performance does not always satisfy the recent requirements in large and highly responsive systems. With the state‐of‐the‐art field programmable gate array (FPGA) technology, it is possible to implement a control program with hard‐wired logic for higher response and reduced implementation cost/space. This approach is also worthwhile for transmigration of legacy PLC software into forthcoming FPGA‐based control hardware. This study presents a systematic method to implement a hard‐wired sequence control from PLC software. PLC instructions are converted into VHDL codes, and then implemented as logic circuit with various peripheral functions. Productive PLC programs were examined with Mitsubishi Electric FX2N PLC and Altera Stratix II FPGA, and were shown to fit into a common FPGA chip. A straightforward Sequential design was estimated to be 184 times faster than PLC, while a performance‐oriented Flat design was estimated to be 44 times faster than Sequential design (i.e., 8050 times faster than PLC). A practical perfect layer winder system was actually built and successfully operated with our FPGA control board, whose logic design was implemented with our tools. © 2011 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

智能变电站继电保护系统可靠性分析

基于通用设计建立220 k V智能变电站继电保护系统不同采样跳闸方式的典型结构,运用可靠性框图法构建智能变电站继电保护系统完备的可靠性评估模型并进行定量分析。采用概率灵敏度和元件灵敏度分别评估"直采直跳"模式下继电保护系统的元件灵敏度和重要度。前者给出了继电保护系统的薄弱环节,为优化系统设计提供参考;后者揭示了系统元件的重要度,指导系统运维。研究结果对智能变电站继电保护系统的设计、运维和发展具有借鉴意义。     

面向智能变电站通信网络可靠性研究

智能变电站通信系统故障时的零恢复时间和零数据帧丢失问题,传统的冗余机制无法解决.针对这一问题,以智能变电站通信网络的可靠性为研究对象,提出一种并行冗余协议和高可用性无缝环网协议相结合的系统模型.建立站控制层使用并行冗余协议,过程层使用高可用性无缝环网协议的模型,通过可靠性框图和成功流法进行可靠性评估.通过算例验证了所提...