基于物联网技术的滑坡监测数据自动采集系统研究∗

针对传统滑坡监测数据采集系统布线困难、自动化程度低、成本高等问题,设计了一种基于物联网技术的滑坡监测数据自动采集系统。该系统以 ZigBee 无线传感器网络、无线通信技术为核心,通过布置在滑坡体上的传感器节点采集数据。利用 ZigBee 协议和互联网将数据实时传输到监控中心,使相关工作人员及时掌握滑坡体信息。 以三峡库区八字门滑坡为例,分析了该滑坡当前监测手段的不足,建立了八字门滑坡的物联网监测系统,分别对系统的硬件组成和软件程序进行设计。针对节点能量供应和数据远程传输问题,提出将太阳能供电系统和北斗短报文模块应用到数据采集系统来弥补野外条件的不足。结合八字门滑坡的地形地质条件,优化了滑坡测点的布置方案,并开发了数据采集界面以实现监测数据的自动采集和直观显示。     

物联网技术在地震救灾中的应用

研究了物联网技术在地震救灾中的应用。在体系结构设计中主要针对无线传感器网络节点、自组网技术、数据采集与灾情分析软件、多源信息融合等几个方面开展研究,构造出基于物联网技术的信息处理平台,在此基础上组建一个地震监测、预警及救灾部署控制中心,并实现信息处理平台与城市基础设施的互连接口。最终,在地震救灾中能够利用多源信息融合技术为控制中心实现决策和指挥提供科学、高效的服务。     

集抄系统电表变更识别和故障诊断研究综述

针对由于用户电表及设备档案变更、损坏、通信故障等因素导致集抄系统数据采集成功率和质量出现的问题,对集抄系统路由方法和集抄系统故障诊断方法的新进展进行综述。研究结果表明:(1)利用电力线载波路由算法并构建新的网络结构模型,将复杂的电力线通信网络拓扑转化成简单清晰的网络拓扑,解决集抄系统电表更换识别问题;(2)将数据挖掘技术和专家系统相结合,开发基于数据挖掘的故障诊断专家系统,使集抄系统故障诊断智能化,提高数据采集的质量;是未来需要进一步研究的课题。     

比对法在电能表、采集终端规约测试中的应用

针对电能表、采集终端部分不合格设备进入生产现场,出现采集数据大规模缺失/不正确等问题,运用标准比对法编制了电能表、采集终端规约测试方案,对厂站电能表、电能量采集终端的上行通信协议、本地通信协议的一致性和设备兼容性进行测试,完善了电能表、采集终端的到货验收检测方法,杜绝了不合格产品进入生产现场。结果表明:电能表、采集终端规约测试方案的测试方法科学合理,实际测试操作简单便捷,测试效果良好。     

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。     

KYN28-12高压配网开关设备物联网集成设计与应用

KYN28-12高压配网开关设备是10 kV配电网中应用量大、面广的成套开关设备,本设计提供了1种有别于传统配电室局域网信息化管理,能随时随地对开关设备健康状况可视化的方法:物联网网关、噪音、灰尘、温度等传感器与开关柜二次系统集成设计到开关柜仪表室内,将设备重要的工况、运行指标实时数据进行主动采集和发送,传递到云平台进行实时监测、评估和预警等。通过现场使用及周期测试,结果表明:该设计提供了1种开关设备全生命周期管理的实现方法,尤其是对数据分析为基础的设备健康管理体系提供了有效支撑,催生了基于数据的电力配电站精准运维服务新业态。     

基于源网荷互动的分布式能源消纳方法

分布式能源发电的不确定性给电网公司消纳新能源带来了极大的挑战，电力物联网全域感知技术为分布式能源消纳提供了有效的数据支撑，故提出了一种基于源网荷互动的分布式能源消纳方法，构建了分布式能源总功率预测方法，采用自回归移动平均算法对新能源发电功率进行预测，并建立分布式能源发电波动影响因子，分析新能源发电波动对电网带来的影响。根据源网荷的互动情况，采用离群点自趋优算法，实现新能源机组有功功率精准控制，有效推动分布式能源的消纳。仿真验证表明：采用离群点自趋优的新能源机组控制算法能根据电网运行情况，自动调控分布式能源、电网资源，实现分布式能源最大化消纳，有效提高了园区分布式能源的经济运行水平。     

用电信息采集“一发双收”功能的研究与实现

为保证宁夏电网统调上网发电厂站和电网侧 220 kV 及以上省级关口电能计量所属变电站同时满足“营销用电信息采集系统”和“电量计量系统”信息数据采集和安全接入要求,设计了“一发双收”技术方案:由 1 台现场采集终端通过计算机总线统一接收电能表信息数据,同时发送至 2 个系统;在电量计量系统数据库所在安全域区与用电信息采集系统数据库所在安全芋区之间加装正反向网络安全隔离装置,实现通讯安全防护。应用结果表明:该方案达到了宁夏电网统调上网发电厂站和电网侧 220 kV 及以上变电站针对上述两个系统信息数据采集和安全接入的运行要求。     

地面三维激光扫描点云应用于滑坡监测中基准统一研究

每一期滑坡变形体获取的点云数据分别基于独立坐标系,造成多期数据形变分析时基准不统一,该文提出了基于永久三棱锥标靶和基于全站仪站点坐标后视定向两种数据采集与基准统一理论与方法,实现多期点云基准统一。以甘肃省癿藏镇3号滑坡为研究对象,采集2021年2月、2021年5月两期点云数据,基于永久三棱锥标靶配准精度为0.003 m,基于全站仪站点坐标后视定向配准精度为0.005 m。结果表明方法理论严密、外业操作简单实用,可高精度实现多期点云基准统一。该理论方法的成功应用对三维激光扫描技术在滑坡等灾害变形监测的深度应用和有效推广有重要借鉴意义。     

基于无线传感物联网技术的泥石流造成道路中断概率评估

为减少泥石流中断道路对人类生命财产的危害，该文提出基于无线传感物联网技术的泥石流中断道路概率评估方法。首先构建包括感知层、传输层、数据层与应用层的物联网技术泥石流中断道路评估系统，然后通过分析泥石流中断道路的影响因素，选取出评估泥石流中断道路概率的指标并创建评估指标体系，对评估指标实行分级，最后以灰色关联度分析法确定指标权重，采用因素叠加法创建评估模型实现评估概率等级划分。实例分析结果表明:此方法可准确、有效评估汶川县的5条道路的泥石流中断道路概率，其中道路a概率较高，道路e的概率较低，其余三条道路的概率中等；且此方法具备数据采集时耗时短、效率高优势；可为及时治理泥石流灾害、规避道路中断风险提供有效依据。     

微功率无线组网性能测试方法的研究和应用

随着用电信息采集系统的发展,微功率无线通信技术也得到了越来越广泛的应用,微功率无线通信方式是否稳定、可靠、实时、安全,直接影响着集中器与采集器(电能表)之间通信的可靠性和采集成功率。基于互联互通微功率无线通信的数据传输协议,结合微功率无线通信功能与传输特性,提出一种组网性能测试方法,在实验室对微功率无线网络性能进行全面测试和评估,此方法具备良好的可操作性、便利性和可复现性。     

曲线采集成功率低的原因分析及提高措施

针对用电信息采集系统曲线采集成功率低的问题,从用电信息采集档案和通讯两方面进行原因分析,从管理和技术方面提出了提升曲线采集成功率的措施。应用结果表明:改进后的方法极大地降低了营销业务应用系统和用电信息采集系统客户档案信息不关联的异常客户数量和本地采集信息失败、远程曲线数据上传失败的几率,从而提高了公用变压器和专用变压器用户(公专变用户)的曲线采集成功率。     

配电网分布式多源业务流即时处理技术研究

智能配电网通信系统承载了电网终端海量的业务数据。随着新能源电力广泛接入,配网系统的调度、控制、管理等业务所必须的数据业务需要通过通信网络传输。配电网中数据流动态传输与业务有序协同运行,是配电网智能化分布式数据处理关键,因此,提出了一种并行化数据流处理手段,通过流密度来有效融合不同源的数据源,并利用通道复用技术分时隙传输不同等级的数据流,采用基于容器的调控手段和系列数据预处理技术,保障数据的可靠性。本研究成果对配电网自动化控制系统提供有效的理论及实验依据。     

电量采集终端及电能表远程对时研究及应用

电量采集终端及电能表时钟的准确性直接影响到采集数据的准确性,进而影响准确计量、线损分析和电量结算等。考虑到传统的现场人工对时或采用红外掌机校时方式耗时、耗力,设计了一种新的远程对时方案,首先提出基于电力系统通讯协议的TDPTP时钟同步原理,其充分考虑了通讯延时来实现主站对电量采集终端的远程对时,然后通过开启电量采集终端的对时功能对电能表精确对时,从而保证了时钟由.上至下的一致性。通过应用成果证明该远程对时方法的可行性,不仅确保了电量数据的客观性,还有效提升计量的准确性,同时减少了人工现场校时的工作量。     

基于VSG的微电网逆变器控制策略研究

针对微电网中的分布式电源出力的间歇性导致微电网功率不稳定的问题,基于虚拟同步发电机(Virtual Synchronous Generator,VSG)技术的控制方法,建立VSG的数学模型,设计了一种基于电流、电压和功率控制的反馈控制器,提出了一种全新的VSG控制策略,实现分布式电源动态特性对微电网中有功功率和无功功率的均分控制。并通过Matlab/Simulink仿真,验证了所提控制算法的有效性。结果表明:该控制策略对抑制因新能源发电并网导致的电网波动、提高电能质量具有重要意义。     

供电服务多渠道运营中的大数据技术研究

随着互联网+技术的深化应用,供电服务的模式也发生了变化,通过对用电客户大数据的分析,针对客户不同需求,不同区域的特点,提出了多渠道的售电经营新模式。结果表明,此种模式能有效地满足客户的多种需求,为运用大数据分析进行深入供电服务多渠道运营研究提供了条件。     

基于云平台的电气设备间歇式局部放电检测系统

带电检测对电气设备内部发生的长间歇式、潜伏性局部放电通常定位为外界干扰,而在线监测易受多源放电以及背景噪声的干扰,导致该类缺陷易发生漏报。在现有带电检测与在线监测基础上,基于云平台技术设计了一套间歇式局部放电检测系统。该系统不仅可以将不同频带的局部放电信号进行采集,通过多频段联合定位的方法完成内部放电缺陷的初步定位,而且具有局部放电模式识别的功能,给出设备内部放电类型。试验结果证明:基于云平台的间歇式局部放电系统可以完成电气设备内部局部放电缺陷的长期跟踪,通过实时检测数据变化、在线数据分析,为异常设备制定相应的检修策略。     

发电厂生水换热器系统的实用化改进

针对宁夏京能宁东发电有限责任公司生水换热系统存在的问题,对传统的生水换热器进行了实用性改造,经优化设计后,将混合式换热器换为板式换热器,热源由厂用辅助蒸汽改为辅机循环水回水。改造结果表明:生水换热器投运率大幅度提高,辅机循环水回水的低温热能得到了回收利用,节能效果明显,为北方发电厂利用低温热源开创了一条新途径。     

高压输电线路监控设备感应取电装置的设计

为了合理利用输电线路的电磁能为线路监控设备持续供电,提出了一个根据负载的大小设计感应取电装置的方案。为了防止感应取电装置输出电压过大,采用闭环负反馈调压电路对输出电压进行自动调节。仿真实验结果验证了感应取电装置设计的正确性。     

不封底PCC能量桩与传统能量桩换热效率对比研究

PCC能量桩是一种基于PCC桩的新型能量桩技术,目前针对PCC能量桩在制冷和供热过程中的换热效率及热传导特性的研究仍相对较少。基于模型试验方法,开展循环温度作用下不封底PCC能量桩、传统能量桩的温度响应测试,实测获得桩身、桩周土热响应变化规律;继而,结合数值模拟方法,对比分析进/出水温度等因素对不封底PCC能量桩换热效率的影响规律。研究结果表明,本文试验条件下,夏季制冷模式下不封底PCC能量桩的热响应略大于传统能量桩,而冬季供热模式下差异不大;相同条件下,夏季制冷模式下不封底PCC能量桩的换热效率较传统能量桩高出24%,而冬季供热模式下仅高7%。