基于物理回路建模的智能标签的优化研究

当前智能变电站中智能标签技术采用私有数据库结构方式,该技术不规范、不统一、不利于项目的普及与推广。文中对基于物理回路建模的设计与"虚实对应"进行优化,设计方法的提出基于物理回路建模文件方式,"虚实对应"提出物理回路与逻辑回路的自动解耦技术。物理回路SPCD文件中定义二次设备板卡、端口等物理能力描述信息及光缆连接关系,逻辑回路SCD文件在各个IED设备中采用Inputs容器方式存储所有虚回路的接收连线,通过SPCD文件中检索物理回路和SCD文件中检索逻辑回路,即可获取物理回路与逻辑回路的虚实映射关系,生成含有逻辑信息流的智能标签,节约了智能标签的制作时间、降低了智能标签制作中虚实对应出错率。     

基于SCD文件的智能变电站二次回路可视化

智能变电站采用全站配置描述文件描述二次回路,而全站配置描述文件的可读性较差且不含对二次物理回路和物理端子的描述。为解决现有全站配置描述解析软件和方法无法实现对二次回路完全可视化的问题,本文基于IEC61850标准建立交换机和配线架的智能电子设备模型以扩充全站配置描述文件,为二次物理回路可视化提供依据,并设计了基于C#的智能变电站二次回路可视化系统用于解析扩充智能电子设备模型后的全站配置描述文件。用该可视化系统解析扩充后的内蒙古某智能变电站的全站配置描述文件,可展示站内二次虚回路和二次物理回路,验证了该可视化系统的有效性。     

基于SPCD的智能变电站虚实链路映射方案研究

针对变电站配置描述(SCD)文件对于物理链路信息描述的不完整,光纤物理回路模型(SPCD)文件对于物理链路描述的不直观,SCD与SPCD缺乏关联性,以及变电站运维中因缺乏虚实回路映射信息导致链路故障排查困难等问题,提出了基于SPCD的虚实链路映射方案。利用SPCD的物理链路描述信息对物理链路模型编码、扩充了SCD的物理链路模型,补充了电(光)缆编号,关键是建立了物理链路与虚链路的映射关系。为全站物理回路可视化、虚实链路映射可视化、快速故障诊断等高级应用提供了数据支撑,为交换机免配置提供了可行性方案,同时保证了SCD与SPCD的链路信息一致性。     

基于深度搜索的二次虚实回路融合故障诊断技术

为了解决在智能变电站运维和检修中,二次虚回路可视化展示、回路监测和诊断出现的问题,构建智能变电站二次虚回路综合监视技术体系。设计软压板与虚回路配置规则,将软压板对象状态监测作为虚回路监测的一部分。提出基于邻接表存储物理光纤回路,基于深度优先搜索算法实现过程层设备物理拓扑链接关系。同时基于深度搜索故障推理算法诊断和定位故障区域,满足智能变电站二次设备运维新的应用需求。     

智能变电站二次系统物理回路建模方法及设计实现

智能变电站二次系统逻辑回路遵循IEC 61850建模,而物理回路的设计仍采用图纸表达,不利于智能变电站信息化技术的发展。借鉴逻辑回路的建模思路,提出二次系统物理回路的建模方法。设计了基于虚实解耦理念的物理回路模型配置流程;给出了物理回路模型的语法语义;实现了基于物理回路模型的完整工程应用解决方案,包括物理回路配置工具、物理回路可视化工具。关键的是采用虚实对应技术,实现了物理回路和逻辑回路的关联。填补了二次光缆和网络结构的模型配置空白,便于设计工具和厂站级系统导入和导出物理回路配置,扩展了物理回路模型的应用空间。     

智能变电站光纤回路描述方案研究

阐述了现在智能变电站光纤回路在运维和管理中存在的问题。针对智能变电站特点,从智能变电站建设、运维和管理角度提出了一套适用于智能变电站的光纤回路描述和管理方案。方案从智能变电站虚回路描述、过程层光纤路径描述、交换机配置描述、光纤回路标签命名等几个方面分别进行了阐述。该方案可直接应用于现有智能变电站的建设和管理,提高智能变电站的工程质量和光纤回路的管理水平。     

基于变电站物理配置描述的换流站控保系统物理回路可视化比对方法

随着直流输电技术的大力发展,换流站的可靠稳定运行将面临着巨大的挑战.虽然智能变电站光纤物理回路模型文件已经规定了智能站二次回路中光纤回路描述信息,但许多换流站特有的物理对象都没有涉及,从而无法完全兼容直流换流站使用;并且模型图纸数量过多,内部时分多路复用总线、DP总线修改等原因,导致运维人员需要对物理回路模型文件不断地进行修改调整,于是便出现了变电站物理配置描述文件版本较多、运维不便的问题.本文针对上述问题,在光纤物理回路模型文件的基础上进行一定程度扩展,以适配换流站特有的总线和继电器等,并设计了一种基于变电站物理配置描述模型的可视化比对方法,实现了换流站内物理对象模型属性、屏间物理线缆、屏间线缆缆芯和柜内缆芯回路4个层级的可视化和版本差异比对,从而方便运维人员对变电站物理配置描述版本进行管理,有效提高运维效率.     

智能变电站过程层二次光纤回路自动设计方法研究

在智能变电站过程层二次回路连接中存在大量光纤连接,在二次光纤回路设计过程中需要针对二次设备间的信息交互情况确定光缆规格以及纤芯连接关系,以此为基础绘制二次光缆联系图。依据现有智能变电站二次回路的相关设计规程,通过总结和模拟设计人员开展二次回路的设计方法与流程,提出了一种二次光纤回路自动生成与调整的设计方法。依据IED装置的信息逻辑图和全站SCD文件,通过装置间的端口对应实现虚实回路对应,在自动生成光纤回路时将控制块列表信息添加到纤芯中,在自动调整光纤回路时,根据纤芯中控制块列表信息,尽可能保证原有光纤回路中未被修改的光缆编号或规格保持不变。该方法将设计人员的工作重点聚焦于二次回路连接原理的设计,与二次光纤回路相关的图纸可由软件按照标准的图样自动生成,在明显提高设计效率的同时有效规避了人工设计方式下二次回路虚实连接信息不对应的人工错误,可显著提升智能变电站二次回路设计的正确性。     

基于Matlab神经网络算法的智能变电站光纤回路自学习及自动设计的研究

随着智能变电站建设速度不断加快,大规模智能变电站新建和改扩建工程集中投产。在此背景下,由于设计人员和运维人员在经验、习惯方面的差异,智能变电站光纤回路标准化设计难度大,光纤回路设计与正确性校核靠人工完成,设计效率低、图纸正确性校核困难。针对以上问题,提出了一种基于神经网络算法的智能变电站光纤回路自动设计方案。通过采集海量变电站物理配置描述文件(SPCD文件),经过人工智能学习,建立神经网络决策树,实现根据二次系统设计要求自动输出光纤回路设计图纸。该方案利用人工智能技术提升了智能变电站光纤回路设计效率和质量,进而实现光纤回路设计的标准化、智能化。     

智能变电站二次回路智能预警及故障诊断技术研究

智能站二次信息传输由以前的电缆改成光纤传输方式,存在信息传输不透明、缺陷查找不方便等问题,基于此,提出了智能变电站二次回路智能预警及故障诊断方案,并开发了相应的智能预警及故障诊断系统;根据智能变电站信息传输的特点,针对IEC 61850协议中没有物理链路模型的问题,对过程层二次通信中相应的物理信息节点进行建模,构建二次设备通信的物理拓扑;将二次设备虚回路信息流映射到相应的物理拓扑中,使物理拓扑与虚回路信息有机融合,构建完善、虚实结合的二次回路拓扑架构;根据智能变电站内信息流特点建立了智能变电站二次回路专家知识库,通过实时获取装置的运行状态信息综合判断回路实际运行状态,以实现智能变电站二次回路的智能预警及故障诊断。     

基于PQ控制策略的光伏电源对电网电压的影响及改善

分布式光伏发电接入配电网会对系统节点电压产生诸多影响。文章分析了分布式光伏电源接入配电网的PQ(有功/无功功率)控制原理,建立了分布式光伏电源接入配电网典型低压配电线路的模型。对于同一输电线路,先从理论上分析了分布式光伏接入对配电网网络负荷各点电压的影响,然后在Matlab/Simulink环境下验证了理论的正确性。文章详细研究了分布式光伏电源以不同容量接入和在不同位置接入对配电网的影响,并且针对分布式光伏电源接入配电网带来的电能质量问题给出了解决措施和对策。     

基于数据分析和改进Chebyshev神经网络的风速时间序列预测

为提高风速时间序列预测精度,基于风速时间序列的随机性和波动性,提出互补集合经验模态分解(Complete Ensemble Empirical Mode Decomposition,CEEMD)和正交粒子群算法(Orthogonal Particle Swarm Optimization,OPSO)优化Chebyshev基函数神经网络的混合风速时间序列预测模型(CEEMD-OPSO-Chebyshev)。利用CEEMD将原始风速时间序列分解成有限个固有模态分量,避免了传统的分解信号重建中冗余噪声残留问题。同时引入排列熵分析各分量内在特性进行聚类,提出基于OPSO优化算法的Chebyshev神经网络风速预测模型,利用OPSO优化预测网络权值,进一步提高预测精度,通过对实际采样的风电场风速时间序列进行预测分析,结果可得所提出的混合预测模型与传统预测模型相比能得到更高的预测精度。     

用于多表集抄系统的自适应M-BUS主机电路设计

针对国家电网的电、水、气、热多表集抄,提出了一种自适应的MBUS主机电路,通过调整LDO的反馈电阻来实现对M-BUS总线电平的控制,使用电容来采样、锁存总线电流数值,自动适应外部总线电流的变化,从而完成对从机数据的收发。文中详细阐述了主机电路的收发原理,并结合实际应用的特点,实现了与主控电路的光电隔离。现场应用表明,该电路抗干扰能力强、可靠性高、带负载能力强。     

合成温度对LiNi1/3Co1/3Mn1/33O2结构和电化学性能的影响

采用高温固相法合成了层状LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2锂离子正极材料,研究了合成温度及合成时间对材料结构(包括Li-Ni阳离子混排)以及电化学性能的影响。实验结果表明975℃7 h合成的样品具有最好的电化学性能,在0.1 C时2.5～4.3 V间,其首次充放电比容量分别为173.7、149 mAh/g,前10周容量保持95%。精修结果表明所得材料存在Li-Ni阳离子混排,Li层中有5%的位置被Ni所占据。     

1865140型(LiMn2O4+LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)/Li4Ti5O12电池的性能

使用锰酸锂(LiMn2O4)、镍钴锰酸锂(LiNi1/3 Co1/3Mn1/3O2)混合正极材料和钛酸锂(Li4 Ti5 O12)负极材料,制备了中倍率1865140型锂离子电池.制备的电池在12 min内可充满电池容量的80％以上,且电池表面温度不超过35℃;在室温下以2.00 C循环1 200次,容量保持率高于91％;在高温55℃下以1.00 C循环1 000次,容量保持率高于82％.FreedomCAR混合脉冲功率特性表明:在放电深度(DOD) 10％ ～ 70％内、10s脉冲充放电状态下,电池的阻抗都在9 mΩ以下;50％DOD时的10s放电比功率为372 W/kg,充电比功率为520 W/kg.     

Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2正极材料的电化学性能

用共沉淀法制备出(Ni1/3Co1/3Mn1/3)(OH)2,与LiOH·H2O混合后,在900℃下焙烧12 h,得到锂离子电池正极材料Li(Ni1/3Co1/3Mn1/3)O2.在2.70～4.35 V,电流为40 mA/g时,循环性能稳定.当截止电压升高到4.60 V时,容量可达190 mAh/g.循环伏安实验表明,材料的结构在循环过程中保持稳定.     

Structure and Properties of Hot-Pressed Pb(Lu1/2Nb1/2)O3-PbTiO3 Binary System Ceramics*

Solid solution series of the (1 - x)Pb(Lu_1/2Nb_1/2)O₃ - x PbTiO₃ binary system ceramics (PLuNT) were synthesized and hot-pressed (temperature 950°C to 1130°C, pressure 25 MPa); its structure, dielectric and piezoelectric properties were studied. Pure lutecium niobate PLuN (x = 0) has a pronounced long-range order in the B-sublattice and an antiferroelectric to paraelectric phase transition at 258°C. The phase structure of the PLuNT system, at room temperature, changes from a pseudomonoclinic (psd-M, space group Bmm2) to tetragonal (T, space group P4mm). The pseudomonoclinic phase extends over the 0 x 0.38 interval within which the monoclinic angle proceeds a minimum near to 90° at x 0.2. The morphotropic region covers the interval x = 0.38 - 0.49, the concentration ratio psd-M:T 1 (the morphotropic phase boundary—MPB) corresponds to x = 0.41. Within the morphotropic region, a rather strong distortion of the unit cell—(c/a - 1) 0.02, 90.37º, characteristic of hard piezoelectrics is maintained. Dielectric dispersion and broadening of the phase transition, features typical to relaxors, are observed within the concentration interval of 0.1 x 0.3. The highest electromechanical coupling coefficients: k_p = 0.66, k_t = 0.48, k₃₁ = 0.34 of (1 - x) PLuN–xPT ceramics are attained in compositions near the MPB at x 0.41. Non-isovalent doping of PLuNT with La³⁺ in Pb sublattice shifts the MPB to lower values of x.     

Comparison of SF6/N2 and SF6/CO2 gas mixtures as alternatives to SF6 gas

The interest in SF₆ gas mixtures has been re-ignited in recent years by the issue of the greenhouse effect of the SF₆ gas, and most research work is now focused on a SF₆/N₂ gas mixture, which is suitable for application in electrical apparatus with slightly non-uniform fields. This paper presents a comparison of SF₆/N₂ and SF₆/CO₂ gas mixtures with a viewpoint of their possible applications to gas-insulated transformers, where both highly non-uniform field problems and partial discharges in gas/film insulation are inevitable. It is shown that in this case the dielectric strength of SF₆/CO₂ is superior to that of SF₆/N ₂ with a minor disadvantage related to the gas decomposition in SF₆/CO₂. However, this may not be a problem for the SF₆/CO₂ gas mixture to be used in gas-insulated transformers, where internal breakdown is not allowed     

LiNi1/3Co1/4Mn1/3M1/12O2(M=Al,Ti)的性能研究

采用共沉淀法在800℃下煅烧9 h,制备出了LiNi1/3Co1/4Mn1/3M1/12O2(M=Al,Ti).利用XRD、DSC和充放电分析方法对其进行了表征.实验结果表明LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2中Al和Ti的加入,提高了材料LiNi1/3Co1/4Mn1/3M1/12O2(M=Al,Ti)在4.3 V下热分解反应的热稳定性.