基于电网资源模型和图形工具的智能继电保护整定计算软件系统

针对目前电网继电保护整定计算相应的软件对电网故障分析数据创建输入较繁、定值计算不准确、定值校验方法不全面、继电保护管理流程控制功能不完善等缺点,提出了一种新的基于电网资源模型和图形工具的智能继电保护整定计算软件系统。阐述了电网资源模型,引入了图形工具,开发和实现了集工作流程平台控制、一体化控制、整定计算、故障计算、系统仿真、人事资源的灵活使用、整定单流程化管理等功能于一体的电网智能继电保护整定计算软件系统。应用结果验证了该系统应用于电力网时,软件运行稳定性优,安全可靠性佳,开发智能性高,通用性好,最小化用户维护工作量小,用户操作简单;表明采用该系统可以大大提高对保护定值单进行流程下发管理,必将成为电力网继电保护整定计算未来的发展方向。     

继电保护整定计算系统的构建与应用研究

分析了传统电网继电保护整定计算系统存在的问题,介绍了继电保护整定计算通用平台的优点,详细探讨了RCMBase2000平台软件对继电保护系统中存在问题的解决方案及线路保护整定计算平台方案的设定。     

继电保护在线整定和离线整定的定值性能对比

对离线整定与在线整定分别进行了有效性分析,并以实际电力系统为例,对比了这两者的定值性能,充分说明了研究在线整定计算系统意义重大。     

继电保护中分支系数的计算技巧应用分析

在距离保护时,为了实现上下级线路的保护配合,需要在定值计算时引入一个分支系数.但是在复杂的电力系统网络结构中,分值系数求取一直是个难点.在距离保护整定计算分支系数时,选定保护装置后,需要根据保护装置的结构原理、相电流差、零序电流突变量启动元件、选相元件的影响,将距离保护元件的动作特性曲线结合起来进行特定的计算.针对距离...     

基于模型仿真技术的PID参数整定优化

工业PID控制需要参数自动化整定,利用优化算法可实现PID参数全局寻优。为了简化目标函数编程,提出借助simulink模型仿真,获得误差积分数据,根据控制需要设计权重,建立目标函数准则,利用粒子群优化算法,实现PID参数离线优化。优化过程及结果表明,该技术方法简单易行,适应性强,是一种有效的计算机辅助离线PID参数整定方法。     

配网保护参数管理及智能整定计算系统开发

在配网继电保护工作中,无论是在初始阶段对保护装置进行选型,还是在后续阶段对设备进行定值的设置,都离不开所需保护设备的基础参数以及相应的开关数据。而在配网继电保护整定计算的范围内,需要保护的设备众多,设备型号繁杂,这就导致了基础的设备参数信息量大,需要进行整定的定值也很多,工作量非常大。鉴于此,开发了配网保护参数管理及智能整定计算系统,将配网保护设备的相关参数进行统一的审批及保存,之后在系统中将参数对应到相关配网线路上具体的某一个被保护的设备,从而根据参数以及供电局定义的规则进行定值的计算,从根本上解决了基础参数数据庞大、不易管理等问题。     

发变组差动保护整定计算

简要介绍发电机组的接线方式，设备参数及发变组差动保护的原理。根据保护装置的技术要求以及《大型发电机变压器继电保护整定计算导则》，详细计算了发变组差动保护中最小动作电流，电波制动电流，制动制动特性斜率，差流速断等各项定值。     

35kV环网运行线路继电保护整定计算方案分析

分析了有环网运行的福建南山变35 kV电网的结构、设备状况,概括了整定计算的运行方式、主要原则。在对本电网整定过程中遇到的"整定顺序、边界限额、时间级差、相继动作、电流Ⅱ段时间、电流Ⅲ段值"等问题,分析了存在的原因,提出有效的应对措施和解决方法。论证了该片电网继电保护整定方案的合理性和可行性。     

海岛电网多重环网运行继电保护整定计算方案分析

电网环网或电磁环网运行能提高电网供电可靠性及经济性,但同时使得继电保护整定计算复杂化。结合平潭海岛多重环网运行特性,提出了一套继电保护整定计算方案。分析了该电网继电保护整定计算遇到的运行方式选择、整定原则、整定顺序、保护配合死循环、保护或开关拒动和重合闸等问题与解决措施。该方案的实施提高了线路保护适应电网多变运行方式的能力,减小了现场修改定值或保护切区的工作量。海岛电网的安全稳定运行表明该整定方案的合理性与可行性。     

含分布式电源的配电网自适应保护方法研究

分布式电源带有输配电损耗小、调峰好等优点,但接入配电网后会使系统运行方式复杂化,造成传统电流保护无法适应。结合分布式电源接入给配电网带来的影响,以原本继电保护装置为基础,根据分布式电源容量与配电网短路电流关系实现系统侧电源和分布式电源短路电流计算,能够对各保护装置保护值进行重新整定。从算例计算结果来看,利用分布式电源容量实现配电网保护整定值的自适应调整,能够使分布式电源接入给配电网带来的影响得到削弱,从而使配电网性能得到提升。     

基于 Firefly 算法的多回路配电网继电保护整定计算方法研究

为了在多回路模型配电系统上获得继电器保护定值,提出了使用 Firefly 算法( FA )来优化计算继电器保护定值,通过继电器的良好、快速整定,外部干扰引起的衰减问题可以被抑制到最小,还可以缩短人工计算时间,快速得到整定值,并将整定值最优化。通过使用 ETAP 软件进行验证,结果表明,使用 FA 从优化结果中获得继电器整定值,14 个继电器的总运行时间为 3.717 s ,与手动计算的 4.339 s 相比,快了 0.622 s。     

基于数据模型的新能源涉网保护整定一体化管控平台

提出了基于数据模型的新能源涉网保护整定一体化管控平台。分析了新能源机组涉网保护的特点,针对涉网保护 3 道防线进行了分析。从机组的数据模型出发,对低电压、过电压保护、机组高频保护和低频保护整定进行了分析。开发了具有定值单录入、定值单校核、定值单审批和设备参数上传等功能的继电保护定值在线发放管理系统,分析了系统架构和功能模块。最后结合实例说明了系统实现以及功能应用流程。     

基于MOPSO的航空发动机分支管路多目标布局优化

分支管路的布局优化属于NP难问题,其多目标优化情况则更加复杂。针对航空发动机分支管路多目标敷设问题,以分支管路长度最小化、分支点数量最小化以及管路平滑度最优为优化目标,建立了基于避障Steiner树的分支管路多目标布局模型。考虑到模型的复杂性,设计基于多目标粒子群优化（Multi-objective particle swarm optimization,MOPSO）的模型求解算法。其中,以分支点数量和坐标作为决策变量;针对分支管路拓扑结构特点,提出一种分支管路平滑度计算方法,结合非支配排序和网格密度计算完成个体多目标评价;通过可视图和测地线处理约束条件;通过多目标粒子群进化计算求得Pareto解集。所建立的分支管路多目标布局模型及求解算法考虑了多端点情况、多目标优化以及避障约束。最后通过管路敷设算例验证了可行性。     

MODELING, VALIDATION AND OPTIMAL DESIGN OF THE CLAMPING FORCE CONTROL VALVE USED IN CONTINUOUSLY VARIABLE TRANSMISSION

Associated dynamic performance of the clamping force control valve used in continuously variable transmission （CVT） is optimized. Firstly, the structure and working principle of the valve are analyzed, and then a dynamic model is set up by means of mechanism analysis. For the purpose of checking the validity of the modeling method, a prototype workpiece of the valve is manufactured for comparison test, and its simulation result follows the experimental result quite well. An associated performance index is founded considering the response time, overshoot and saving energy, and five structural parameters are selected to adjust for deriving the optimal associated performance index. The optimization problem is solved by the genetic algorithm （GA） with necessary constraints. Finally, the properties of the optimized valve are compared with those of the prototype workpiece, and the results prove that the dynamic performance indexes of the optimized valve are much better than those of the prototype workpiece.     

相关奇异值比的SVD在轴承故障诊断中的应用

基于Hankel矩阵的奇异值分解（Singular value decomposition,SVD）方法在信号处理、故障诊断领域得到了广泛应用。其降噪性能受选取的重构分量、Hankel矩阵结构、分析的数据点数的影响,对此进行了系统的研究,提出了基于相关奇异值比的SVD （Correlated singular value ratio SVD,C-SVR SVD）方法,并成功应用于轴承故障诊断。首先,针对SVD的重构分量的确定问题,提出了奇异值比（Singular value ratio,SVR）和互相关系数相结合的方法;其次,对Hankel矩阵的结构进行研究,提出了基于SVR和峭度指标的结构优化方法。然后,对分析的数据点数进行了分析讨论,给定了约束。最后,将C-SVR SVD方法应用于轴承故障仿真信号和实际轴承故障案例分析,验证了C-SVR SVD方法的有效性和优越性。     

智能变电站技带及其对继电保护的影响

从“三层两网”架构、IEC61850标准体系、数据帧保护控制运行机制、模块化功能组织形态与高精度全网统一对时同步系统几方面分析了智能变电站继电保护架构体系,进而研究了智能变电站技术对继电保护的数据信息及保护原理、继电保护实现机制与架构体系、继电保护的设计、调试与运维的影响,最后展望智能变电站继电保护技术的发展方向。     

参数化水平集法在正交各向异性结构多目标拓扑优化中的应用

利用全局支撑径向基函数插值初始水平集函数，以水平集函数为设计变量，以结构柔度和散热弱度的加权函数为目标函数，基于参数化水平集法（Parameterized level set method,PLSM）建立了正交各向异性结构的热力耦合多目标拓扑优化模型。结合数值算例研究了权系数、材料方向角、泊松比因子和热导率因子对PLSM多目标最优拓扑结构和目标函数的影响，并给出了相关参数的合理取值范围；在3D打印实物的基础上完成了最优各向异性拓扑结构的性能分析，并与各向同性结构进行了对比讨论。结果表明，PLSM最优拓扑结构比变密度法的拓扑结构边界更光滑、清晰，不会出现中间密度和锯齿等现象；同时正交各向异性结构的温度场、位移场和应力场比各向同性结构均有较好地改善，加权目标函数、结构柔度和散热弱度分别降低了55%、3.18%和81.1%。     

Analytical design of an industrial two-term controller for optimal regulatory control of open-loop unstable processes under operational constraints

This paper proposes a novel optimization-based approach for the design of an industrial two-term proportional-integral (PI) controller for the optimal regulatory control of unstable processes subjected to three common operational constraints related to the process variable, manipulated variable and its rate of change. To derive analytical design relations, the constrained optimal control problem in the time domain was transformed into an unconstrained optimization problem in a new parameter space via an effective parameterization. The resulting optimal PI controller has been verified to yield optimal performance and stability of an open-loop unstable first-order process under operational constraints. The proposed analytical design method explicitly takes into account the operational constraints in the controller design stage and also provides useful insights into the optimal controller design. Practical procedures for designing optimal PI parameters and a feasible constraint set exclusive of complex optimization steps are also proposed. The proposed controller was compared with several other PI controllers to illustrate its performance. The robustness of the proposed controller against plant-model mismatch has also been investigated.     

Reliability optimization design of hydraulic system considering oil contamination

This paper presents a reliability optimization design method for a hydraulic system that considers oil contamination. The proposed method applies the quantitative relationship between oil contamination and system reliability to the reliability design of a hydraulic system, while considering the performance, layout, and other design factors. A global reliability model of the hydraulic system is constructed based on the oil contamination control model. Further studies aiming at an optimization design model of the hydraulic system is established where the cost is the objective function, reliability index, size and structure range, performance requirements are constraints, structure size and oil change period are design variables. For illustration, a case study on the reliability optimization design of the oil supply point branch of the static pressure bracket of a certain type of heavy CNC horizontal lathe is considered.