基于蚁群算法的变电站视频监控联动方案优化设计

为有效监视变电站现场运行及保护设备状态,实现监视设备的及时可优化调控,在人为干预的基础上,采用蚁群分析算法来建立变电站现场摄像头监视设备之间的联动监视逻辑,规划被监视对象的采集内容,编制多摄像头关联关系映射表。同时,该算法借助电网一次设备接线图形的拓扑连接关系和监视信号级别属性,实现以上数据分析和算法迭代,积累蚁群算法中的信息素浓度。依据视频监控系统监控命令,通过摄像头联动模型优化和仿真分析,被观察对象当前状态的最优可视效果可以快速且稳健地呈现。     

配电自动化终端布点优化的动态规划研究

提高配电系统的供电可靠性是配电自动化系统建设的重要目标,但需考虑配电自动化设备的经济成本,且实际工程中通常是分阶段拨款。提出一种考虑供电可靠性和经济成本的配电自动化终端布点优化的动态规划方法,混合使用多种类型配电终端,在架空线安装故障指示器、电压时间型终端、电压电流型终端,在电缆线安装故障指示器、二遥终端和三遥终端,根据自动化终端类型确定故障影响模式。运用JAVA语言进行编程,实现从XML文件读取配网数据。以开关为边界划分配电网的区域节点,采用开源的图形库JGraphT存储配网拓扑信息。考虑故障停电情况,以用户年平均故障停电时间为评价供电可靠性的指标,分别建立以可靠性指标为优化目标和以投资总额为优化目标的配电自动化终端布点优化的动态规划模型。使用建模系统GAMS求解模型,得到配电终端布点优化结果。采用某地区区域配电网自动化终端布点规划作为算例验证,结果显示了该方法的可行性与优越性,为类似实际工程提供借鉴与依据。     

无人值守变电站智能遥视集中管理应用

变电站运维管理工作中,需要实时掌握变电站的运行状态。现有变电站内各种监控系统独立运行,为实现变电站运行管控的统一展现和集中管理,建立无人值守变电站智能遥视集中管理平台,使变电站视频监控具备智能分析功能,采用IPSAN存储方式,将各变电站视频数据汇总到管理中心,实现无人值守变电站集中监控管理。集中监控平台采用GIS地图展现变电站运行情况,汇集四遥、环动、防火、安防等功能,实现视频定点监控、关键区域监控、人员、车辆智能监控,非法进入、报警、视频智能分析、视频跟踪、报警联动。变电站智能遥视系统集中管理应用,实现变电站运行状态的集中展示,避免人员的误操作发生,提高了变电站运行可靠性,保障了电网运行安全,提高运维工作效率,降低运维成本,有助于变电站安全生产的监督和管控。     

基于虚拟现实的电力设备监控系统设计与实现

针对视频监控电力设备存在的设备定位时间长、监控效果不理想问题,设计一种基于虚拟现实的电力设备监控系统。采用虚拟现实技术构建与变电站真实场景相同的虚拟现实场景,在虚拟现实场景中确定需要监控的区域和监控效果最好的监控摄像头,计算监控摄像头的旋转角度,并根据计算结果旋转真实场景的中的最优监控摄像头,从而及时、准确地观察电力设备运行状态。在国网山东省电力公司搭建该系统,运行结果表明系统能够及时、准确地观察电力设备运行状态。     

高心墙堆石坝大场景视频监控网络覆盖NCHHO优化

覆盖率和成本是衡量高心墙堆石坝视频监控网络部署优劣的重要指标。然而,现有研究缺乏对建设成本的综合考虑,且常用的视频监控网络覆盖优化求解方法存在收敛速度慢、易陷入局部最优等不足。针对上述问题,本文提出一种高心墙堆石坝大场景视频监控网络覆盖改进哈里斯鹰优化模型——非线性混沌哈里斯鹰优化（nonlinear chaotic Harris hawks optimization, NCHHO）模型。首先,提出表征视频网络部署成本的单位摄像头重复采样率指标,并基于集合覆盖理论构建以覆盖率和单位摄像头重复采样率最大为目标的视频监控网络覆盖优化模型。其次,利用混沌序列和非线性能量更新策略改进哈里斯鹰算法的种群初始化和搜索过程,提高算法的收敛速度、避免陷入早熟,并利用其求解视频监控网络覆盖优化模型。实例验证了改进哈里斯鹰算法在视频监控网络部署优化中的有效性和优越性,本研究得到的优化方案覆盖率和重复采样点比例分别为99.98%和60.3%,相比经验方案提高了13.8%和23.2%,显著优化了视频监控效果。     

基于树莓派的环境监控小车设计与实现

介绍了智能小车在环境监测和远程视频监控中的应用。基于树莓派核心板,通过温湿度传感器获取环境温湿度数据,高清摄像头获取实时的视频图像数据,然后采用WiFi方式将视频图像数据传送到手机终端,手机终端通过蓝牙方式发出控制指令。小车接收指令后,通过直流电机芯片TB6612FNG驱动小车运动,达到远程的可移动式环境监控的目的。系统具有自动循迹和手动控制功能,自动循迹可以在设定路线进行巡线数据采集。实验结果表明,智能小车样机较好地实现了预期的环境数据和视频图像采集功能,实现了远程环境监控。     

基于深度学习的行为识别及在电力系统的应用

变电站在电力系统中发挥着重要的作用,随着智能监控系统的快速发展,无人值守变电站已经成为一种普遍的变电站管理模式。针对监控视频中的人体行为进行识别和分析对于电力系统有着重要的研究意义和广阔的应用前景。采用长效递归卷积网络(Long-term Recurrent Convolutional Networks,LRCN)模型结合视频中的外观信息和动态信息实现对视频中的人体行为进行识别。通过实验验证了LRCN模型在标准数据集上表现了良好的鲁棒性和泛化能力;并针对变电站及电力施工相关场景下的监控视频进行了测试,验证了LRCN模型能够用于电力系统智能监控中进行行为的识别;最后将LRCN行为识别模型移植到嵌入式GPU模块上实现可移动的智能视频处理系统,使行为识别技术更好地应用到电力系统相关场景中。     

人眼视觉识别技术在变电站视频监控的应用

无人值守变电站是变电站运维管理的基础,视频监控是无人值守的核心内容,时刻监控变电站安全、环境和设备运行状态,为变电站运维提供重要信息。在原有视频监控基础上,通过视频设备的升级融入图像识别系统,研发基于人眼视觉的图像识别技术,实现变电站内重点区域、设备运行、人员车辆、安全防火等智能视频监控,自动分析视频图像信息,感知变电站实时监控情况,对于异常情况及时报警。实现变电站智能视频监控,为变电站运行节约了大量人力物力,提高变电站运维管理效率,真正达到无人值守变电站运行标准。     

嵌入式视频监控系统中变电站设备的仪表指针图像识别

在电力系统中应用嵌入式视频监控系统与图像识别技术有利于及时进行设备维护和故障排除。论文主要论述了变电站设备的仪表指针识别的数字图像处理和图像识别的实现过程,给出了嵌入式视频监控与识别系统的组成。研究了指针图像处理的算法和指针图像识别的三种方案:区域法、指针查找法和告警区域查找法。最后指出了视频监控与图像识别技术在变电站中的重要意义和应用前景。     

智能视频分析技术在电力设备监控中的应用

智能视频分析技术在电网运行监控和故障分析、预警自控能力、信息处理方面具有重要作用。针对智能视频分析技术的架构进行分析,探究智能视频分析技术在电力设备监控中的应用。通过研究该技术与电力设备的功能融合,建立起基于智能视频分析技术的变电站监控信息管理系统,证明基于智能视频分析技术所建立的管理系统在电力设备监控中的应用价值及取得的良好效果,对提高运行设备安全具有重要意义。     

考虑继电保护系统的新一代智能变电站可靠性评估

新一代智能变电站已成为变电站未来的发展方向。目前针对新一代智能变电站一次系统或继电保护系统可靠性的评估仅限于系统本身,并没有综合考虑这两个系统对新一代智能变电站可靠性的影响,从而导致评估得到的可靠性指标偏高。首先根据新一代智能变电站继电保护的结构,建立了基于最小路集算法的可靠性模型。然后提出一种综合考虑继电保护系统及一次设备的等效可靠性指标,并利用上述模型及等效指标计算新一代智能变电站的可靠性。最后通过算例验证了所提方法的有效性。     

一种智能变电站监控信息自动验收系统的研究

随着电力技术的发展,调度监控系统需要在智能变电站中采集大量的设备运行状态信息,导致信息接入验收的工作量非常大。现有的智能变电站监控信息自动验收系统只实现了从终端到主站的信号验收,无法实现整个信号的闭环实时传递。同时,变电站监控中频谱泄漏和栅栏效应会对采集的结果产生较大的影响。对此,基于IEC61850和多机多网并行校核理论,研究并开发了一套智能变电站监控信息的自动闭环验收系统,同时提出了一种基于全相位频谱矫正技术的高效变电站数据监测方法。依托某省电力公司的实际工程项目对提出的理论和方法进行了相关仿真和实验分析,验证了所提出方法的有效性和可行性。     

基于三维GIS的电网视频监控系统

电网视频监控系统是智能电网的一个重要组成部分,系统将三维GIS与视频监控进行集成,通过三维GIS显示监控点空间布局的功能,实现了以电网设备为中心的监控格局,增强了监控的针对性,利用摄像机预置位功能,简化了操作,节约了设备。以三维GIS为背景进行监控,并将三维视野、视角与摄像机预置位双向联动,使监控与环境融为一体,利用最佳路径分析,实现应急处理辅助决策和三维模拟演练。系统主要由前端系统、监控平台、客户端组成。监控平台分为三维GIS平台和视频平台,三维GIS平台通过组件调用的方式为视频平台提供三维GIS服务。系统使用了多种数据组织与空间索引优化技术、用Oracle数据库集成与管理多源数据、采用多级及分块处理技术处理三维数据、用基于SIP协议的信令软交换技术管理视频数据,以组件技术实现集成。以输电线路过江大跨越铁塔的视频监控为例,说明了该系统的建设和使用情况。     

面向状态检修的智能变电站保护系统可靠性分析

以状态检修为目的,研究了智能变电站保护系统的可靠性评估方法。首先从智能变电站技术特点出发,提出一种考虑逻辑节点的保护系统监测方法。根据状态检修的需要选取保护系统可靠性指标,并在此基础上建立了动态Markov模型,利用该模型定量评估保护系统在给定条件下的检修需求。最后以典型220 kV智能变电站为例说明了该评估模型的应用方法并做了相关分析。算例结果表明,该方法具有一定的可操作性,能够为智能变电站保护系统的检修决策提供一些参考。     

智能变电站站控层设备监测系统设计及应用

针对变电站无人值守环境下智能变电站站控层设备缺乏全面有效监测手段的问题,设计了一套站控层设备监测系统。系统对站控层设备硬件、软件和核心业务进程进行实时状态监测,提出了一种周期动态变化轮询策略,使用图形可视化方式展示监测数据。对监测数据进行故障分析和智能告警,通过告警直传上送调度主站,实现远方和本地对站控层设备健康状态的全面掌握和故障预判。最后给出了该系统在工程实施中的部署方式和应用效果。     

基于改进WRR算法的智能变电站站内通信队列调度研究

智能变电站中数据通过以太网架构综合信息一体化传输网络进行共享,及时有效的数据交互是确保智能变电站正常运行的重要环节。针对现有的数据优先级调度策略所存在的缺陷,对传统加权轮询算法进行改进,并将其运用于智能变电站综合数据调度中。以220 k V典型智能变电站为例,在OPNET网络仿真软件中建立站内通信模型进行实例仿真。结果表明,紧急情况下,改进后的加权轮询算法可以为高实时性要求报文提供更好的服务。     

智能变电站自动化设备透明运维系统构建与应用

针对常规变电站在运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警等方面不规范的问题,开发智能变电站自动化设备(Smart Substation Automation Equipment,SSAE)透明运维系统。首先将智能变电站运维系统划分为现场运维和远程运维以适应不同场景,并基于信息模式,细化设备一体化运维细节。对变电站监控系统配置规范化、自动化设备和运行参数网络化统一配置运维。研制一体化运维工具,在广域运维主站新增透明运维功能模块,实现交换机、测控装置和版本一体化管控运维。     

500 kV终端变电站建设原则及其应用

终端变电站的建设对于优化电网结构具有重要的意义。分析了500 kV终端变电站站址选择的一般性原则,给出了500 kV终端变电站方案可行性论证思路,结合广东电网"十二五"规划网架,讨论了500 kV终端变电站在广东电网中的应用方案。对所提方案进行电气计算、可靠性和经济性分析比较,得出广东电网终端变电站建设推荐方案。     

基于综合评价识别法的智能变电站虚回路在线状态监测技术研究

为了建设全过程模块化的智能变电站,实时地监测继电保护装置,提出了一种智能变电站虚回路的在线状态监测技术。在智能变电站全过程模块化管控策略的基础上,研究了SCD文件的图形化展示技术,提供了装置自身运行状态、软压板投运状态、逻辑链路状态等综合信息。同时在线状态监测系统中将熵权法和灰色关联分析法相结合,用于综合评价识别智能变电站虚回路中的故障类型,及时消除故障隐患,提高现场运维人员的工作效率,进而推进变电站智能化的发展。