大数据融合下的智慧水利枢纽集成技术

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针对温州珊溪水利枢纽水调系统信息不能共享,调度平台设置重复,水资源无法实现高效利用问题,通过科学分析论证其智能一体化管控平台,以及一体化平台各类业务需求间的相互关系,提出合理可行的建设规划,并围绕构建具备水、电耦合机制的枢纽经济调度模式;流域远程集中“运管一体化”调控模式;基于虚拟服务器的计算机设备体系;基于调度一体化智能平台体系等方面进行研究创新,为珊溪水利枢纽智能一体化调度平台顺利实施提供理论支撑,真正实现珊溪水利枢纽电站和渠系的远程监控五遥(遥信、遥测、遥控、遥调、遥视)功能,达到水调电调、引水供水远程集中控制,优化联合调度,提高飞云江流域水能高效利用的目标.
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气体绝缘金属封闭开关设备的局部放电具有随机性,即使同一类型缺陷仍有较多表观变化形式,传统模式识别构造的特征难以适应其多变性;近年来兴起的卷积神经网络虽具有自适应提取特征的能力,但训练得到性能更好的网络模型一方面需要增加网络深度,另一方面需要更多的数据样本作为支撑.鉴于此,提出了基于在ImageNet数据集上训练的VGG、InceptionV3、Resnet503种网络模型迁移学习的GIS局部放电模式识别方法,并将网络提取的特征应用于在小数据集下表现良好的经典分类器SVM,实现卷积神经网络深度学习和机器学习
采用图像识别的方法进行隔离开关分合闸状态识别已有了部分工程应用,图像识别算法多是按照一幅图像识别一相触头配置的,工程中摄像头配置数量较多,且识别算法容易受周围环境影响.文中提出了一种基于轮廓匹配度的隔离开关三相分合闸状态同步识别算法,通过差分算法与OTSU二值化算法相结合的方法从一幅图像同步提取一组隔离开关的三相触头轮廓,计算轮廓匹配度,实现三相触头分合闸状态的同步定量识别.通过一组敞开式隔离开关三相标准的合闸过程视频对轮廓匹配度算法进行了验证,确定可以通过该算法能够实现三相触头分合闸状态的定量同步识别.
QMS水电站工程为引水式电站,具有水头低,流量大的特点,为形成有效的发电水头,在引水渠道末端设置压力前池,压力前池基础为砂砾石换填基础,前池在运行时出现渗水情况,前池基础一旦出现渗流破坏,将造成严重的后果,本文根据压力前池实际建设情况,采用有限元计算方法,对压力前池稳定及渗流进行了计算分析,评价结果认为,建筑物产生破坏和失稳的可能性不大,工程是安全的,但应引起足够重视,及时处理前池变形和渗漏问题.
为了提高配网电力设备及线路的运行效能,保障供电的有序稳定,实现优质服务和安全高效,从配电网10 kV带电作业人员安全角度出发,结合劳动强度以及可行性,专门研发了地电位带电快速搭接引线装置.应用地电位带电快速搭接引线装置后,能进行10 kV带电作业的比例由原来的67%提高至95%,作业人员进行一次现场各类线夹接引线作业的平均时间由原来的40 min降低至20 min..
不良地质洞段隧洞初期支护出现的严重变形,极大程度的影响施工安全并滞后工期.以新疆某工程为例,钻爆法施工隧洞内初期支护发生较大变形后,为确保工程的施工安全,在保证净断面尺寸的前提下,凿除一次支护后,置换扩挖支护,并进行钢筋混凝土衬砌,可以及时有效地遏制变形问题.为确保洞内安全施工提供了有效的保障措施.
文中从微观粒子动力学特性出发,以特高压GIS(gas insulated switchgear,GIS)隔离开关为研究对象,建立隔离开关SF6放电数学模型,分析气室结构和操作特性对电弧电阻的影响,计算得到隔离开关操作下触头间隙多次重复击穿VFTO全波频暂态特性,并与实测波形进行对比,结果表明:隔离开关电弧放电模型受触头间隙电场结构及操作速度影响,当间隙距离由1 cm上升至9 cm时,流注发展时间由10.32 ns上升至90.22 ns,电弧电阻最大下降速率与燃弧电阻至分别由1.17×108Ω/ns和0.7
对洋溪水利枢纽工程河流岸坡地的权属界定提出了3种不同处理方案.分析了不同方案的利弊,并提出了实施建议,有利于推进洋溪水利枢纽工程初步设计阶段分解到户工作,同时也为地方政府对河流岸坡地权属的界定及出台有关政策文件提供给了参考依据.
传统的电压互感器存在体积大、绝缘困难、铁心饱和、铁磁谐振过电压、暂态响应特性差等问题.基于电场耦合原理和差分输入结构的电压传感器不需要与被测物体或地面接触,可以避免上述问题.然而,差分电极之间需要足够高的电容以获得足够的精度和高的分压比.现有的利用差动电极间互电容的方法存在许多问题,不能满足实际需要.针对上述问题,文中采用多层陶瓷电容器代替互电容,设计了一种新型的电压传感器.实验结果表明,该传感器具有良好的精度和瞬态响应特性.工频下的比值误差在±0.5%以内,相位差在1°以内.在500 Hz~30 kHz
合闸弹簧作为断路器合闸的动力源,当发生疲劳失效时会导致断路器合不到位、拒动等故障.文中以某一12 kV真空断路器为研究对象,分析断路器合闸弹簧能量与负载的匹配规律,并通过试验得到断路器合闸所需的最小能量.通过模拟断路器长期不动作运行工况下的合闸弹簧长时间处于被压缩状态,得到合闸弹簧力随时间变化的静态应力松弛曲线;通过对断路器进行机械寿命试验,得到合闸弹簧力随断路器动作次数变化的动态应力松弛曲线.最后,建立断路器合闸弹簧贮存寿命模型和疲劳寿命模型,实现断路器合闸弹簧寿命预测和故障预警.
针对配变及其高压侧避雷器损坏的问题,文中提出在配变高压侧前若干基杆塔加装不同放电电压值的并联间隙,以调节线路和设备绝缘水平的差异,保护配变设备.首先建立10 kV配电线路过电压仿真模型,分别以直击杆塔不造成相间放电、感应雷下三相均不放电和感应雷下不造成相间放电时3种典型情况下的最大过电压侵入波为电源,分析了不同并联间隙安装方式下配变入口处最大雷电过电压和过电流幅值.仿真研究表明直击雷造成的使线路不发生跳闸的最大侵入波一般不会引起避雷器故障,感应雷造成的最大侵入波到达高压侧避雷器时电流幅值会超过其标称放电电