基于GFPN-YOLOv5的配网架空线路线夹护套检测方法*

配网架空线路未安装线夹护套是典型的施工缺陷。针对配网架空线路线夹护套存在多尺度变化与小目标检测困难的问题,在YOLOv5的基础框架上,提出了一种基于注意力机制与图特征金字塔网络(Graph Feature Pyramid Networks,GFPN)相结合的线夹护套目标检测方法。为了提高线夹护套图像中各部件边界信息的检测能力,通过超像素分层构建了GFPN结构,并设计了三种图神经网络(Graph Neural Network,GNN)。采用通道注意力与空间注意力机制进行消息传播,设计了GNN与特征金字塔网络(Feature Pyramid Networks,FPN)的特征映射规则。建立了螺栓型耐张线夹护套数据集,实验结果表明GFPN YOLOv5模型对线夹护套的检测准确度提高了5.6%,同时在线夹护套样本多尺度变化和小目标场景下具有较好的泛化能力。     

面向运行优化需求的智能配电网关键节点快速匹配方法

随着大规模分布式电源、柔性负荷、电动汽车接入智能配电网,配电网呈现出常态化的随机性和波动性,为此开展了智能配电网运行优化控制。为使配电网运行优化更具目的性和针对性,围绕智能配电网运行优化需求,提出了一种智能配电网关键节点的快速匹配方法,设计了智能配电网关键节点快速匹配流程,以负载率作为反映其运行变化的主要指标,通过分析配电网络各节点对负载率的趋势影响方向和程度,寻找出影响配电网运行变化的关键节点,实现关键节点的快速匹配与定位,最后针对运行优化对象提出了相关建议。算例分析结果表明,所提方法能够快速匹配和定位影响智能配电网运行变化的关键节点,并根据提供的相关建议,配电网负载率得到了较好的改善与优化,节点电压也均在允许的范围内。     

计及柔性负荷调节能力的有源配电网动态优化方法

为了解决复杂配电网的优化运行问题,提出了一种配电网综合运行优化方法。首先,通过量测数据获取配电网运行状态,当配电网出现电压异常或过载时,通过粒子群算法调整分布式电源出力值和柔性负荷值,优化配电网运行状态;检测配电网是否恢复正常,若配电网运行指标未恢复正常,进一步对配电网的网络拓扑进行重构优化,继而进一步调整分布式电源出力值和柔性负荷值,优化配电网运行状态。IEEE 33节点和实际85节点配电网两个算例结果表明,优化方法可降低配电网网损量39.9%,同时提高分布式电源出力29.4%,并使得配电网的柔性负荷补偿成本降低50%,激励负荷成本值降低14.8%。该方法充分利用了柔性负荷的调节能力,实现了供需互动。     

基于深度学习的指针式仪表识别算法研究

目前指针式仪表数据仍然基于模板匹配等传统算法,在信噪比低的情况下识别精度低,因此采用深度学习进行指针的分级定位与识别。一级识别采用SSD算法进行仪表区域定位,计算仪表倾斜角度并修正。二级指针定位使用多方位SSD算法识别指针转动角度并转换量程。使用自建的仪表数据集进行网络训练,指针式仪表检测精度达到87%;作为拓展方向,数字式仪表检测精度达88%。实验结果表明,该算法稳定性及准确度均高于传统的指针式仪表识别算法。     

面向超塑成形工艺的数字孪生系统研究

为解决超塑成形工艺中热-力-气多物理场集成控制的难题,提升轻量化多层复杂结构件的成形质量、生产效率和产品一致性,通过信息技术与材料、工艺及设备的融合,开发了一种超塑成形工艺数字孪生系统。研究了超塑成形生产单元的物理模型、基于工艺流程的数字孪生体建模、基于边缘网关的多源异构数据采集存储、工艺数据库和数据可视化等关键技术。最后,在自主研发的8000 kN超塑成形/扩散连接设备上开展了实验验证,完成了TC4钛合金半球成形全过程,实现了对超塑成形设备和工艺的可视化监测与控制。为实现超塑成形工艺的数字化、自动化、智能化提供了途径和方法。     

基于YOLOv5的人员安全帽检测告警算法∗

佩戴安全帽可有效保障作业人员安全,避免事故的发生,然而安全帽佩戴的实时监控问题却一直未得到良 好的解决.为了缓解电力场所安全监控压力,基于 YOLOv５目标检测算法设计了一套人员安全帽佩戴检测和危险区 域告警算法,通过对锚框进行重聚类并引入注意力机制等对原始网络进行改进,结合公开数据集和自建数据集对网络 进行训练,检测精度达到89.9％.最后通过JetsonXavierNX等硬件设备将该算法部署到机器人上进行巡检,可实现 对作业现场人员的实时监管,有效保障作业现场人员安全.     

含微型同步相量测量的智能配电网信息集成方法

随着分布式电源、柔性负荷、电动汽车的大量接入,配电网呈现出潮流双向化、源荷智能化、网络电力电子化等新特征,为提高智能配电网的可观测性,微型同步相量测量装置等新技术产品得到逐步推广和使用,为智能配电网状态监测和运行控制提供了新方法和新手段。针对大规模分布式电源、柔性负荷、电动汽车接入智能配电网实际情况以及微型同步相量测量信息与已有SCADA数据集成应用需求,提出了多源端系统数据信息集成思路和方法,构建了基于海量数据总线和高速数据总线的硬件架构和软件架构方案,通过采用主动分布式内存库、高速数据总线等技术将微型同步相量量测高密度实时数据与已有自动化、信息化系统实现信息集成和融合共享,为智能配电网高频运行状态估计、小电流故障诊断与定位、动态特性优化协调控制等高级应用提供数据信息支撑。