冰冻灾害下电力系统故障监控研究

电力系统故障监测在遇到冰冻灾害时,不能准确的检测电力系统易出现故障的线路和线路荷载,故障监控性能差,所以该文提出一种冰冻灾害下电力系统故障监控方法。采用检索连锁故障路径的方法,查出线路中易产生故障的关键部位,针对该部位构建覆冰可靠性模型,得到线路冰力荷载;采用静态灵敏度模型获得输电断截面中全部节点对应的支路灵敏度;基于线路冰力荷载和节点支路灵敏度,获得所有电力系统节点的最佳控制量,完成冰冻灾害下电力系统故障监控。     

TAS配网运行监控系统在盐池电网的应用

针对盐池地区配电网线路长,分支多,运行条件恶劣,故障多发,监控手段薄弱,查找困难等问题,采用 TAS 配网运行监控系统,实现了配电网故障判断、故障隔离、故障报警、运行监控、异常运行情况告警、远程设定保护定值等功能。应用结果表明:该系统可快速排除故障,缩短故障排查处理时间,缩小停电范围,减少了停电次数,提高供电可靠性。     

台风灾害下架空输电线路跳线接续管加固方法研究

为解决传统下架空输电线路跳线运行稳定性差的问题,结合台风灾害天气对电线路跳线接续管加固方法进行优化,首先对架空输电线路跳线接续管接口进行定位,规范定位区域和范围,根据计算结果对输电线路接续管加固等级进行甄别和判断,实现对架空输电线路跳线接续管加固方法的优化。最后通过实验证实,台风灾害下架空输电线路跳线接续管加固方法具有较高的安全性和稳定性,充分满足研究要求。     

气象灾害模型在电网运检业务中的应用研究

为了探究气象灾害模型在电网运检业务中的应用,从覆冰、污闪两种由气象等因素造成线路故障方面入手,分别构建了覆冰预警模型和污闪预警模型。基于输电线路的覆冰预警模型和污闪预警模型对历史气象灾害数据进行了案例分析。结果表明,输电线路的覆冰和污闪预警模型与实际情况吻合,具有较高的预警准确性。     

宁夏输电线路特殊地段运维可视化管控系统

为确保宁夏地区地区“三跨”、鸟害外力破坏等特殊地段输电线路的安全高效运行,构建了由主站层、网络层和终端层组成的三层系统构架,将视频监测终端和图像监测终端的监测数据通过无线APN专网进行传输至后台的输电线路可视化运维管控系统,从而实现故障综合研判、作业现场隐患智能管控及大数据综合分析决策等目的,大大提高运维的便利化、智能化。前期试验第一阶段运行效果说明了本系统是一套能实时有效预防重大事故发生的预警系统。     

架空输电线路温度和最大允许载流量计算

针对传统方法不能有效求解架空输电线路温度和允许载流量的不足,提出了一种基于有限元技术求解输电导线径向温度和最大允许载流量的方法。建立了输电导线温度场的数学模型和JL/LB1A-300/50型钢芯铝绞线输电导线有限元模型,并通过有限元ANSYS软件对该模型在不同环境条件下进行仿真计算,验证了输电导线存在径向温度差,以及径向温度分布受输电线路载流量、空气对流散热、光照强度以及风速等条件的共同影响。结果表明:该方法能够有效求得在不同气象环境条件下输电导线的径向温度值和最大允许载流量,有利于提高输电线路运行安全稳定性,实现输电线路动态增容,提高线路输电能力。     

基于数据融合的雷电灾害后电网运行全景可视化建模分析

针对传统方法不能准确获得雷电灾害电力系统运行情况问题,提出一种基于数据融合的雷电灾害后电网运行全景可视化建模方法。采用分布图法对电网运行过程中存在的疏失误差进行有效剔除,并采用算术平均值方法对上述剔除了电网运行疏失误差后的测量数据序列进行一致性检查;以PSD-BPA格式的电网运行方式为基础,建立基于电压等价的电网运行网架简化模型;通过关联关系模型对电网运行全景可视化数据进行融合,形成完整可用的数据集,在建立的电网运行简化网架模型下,形成电力系统一一对应的可视化数据集,并根据相应分配准则将电网运行全景可视化数据分配到PSD-BPA格式的运行方式各个节点上,最终建立在雷电灾害后电网运行全景可视化模型。通过实例分析结果证明,所提方法能够实现雷电灾害后的电网运行全景可视化分析,掌握电网运行中各个配电节点和支路的负载状态,并提出了改善电力系统设备利用率的可行性方案,对电网优化运行提供了有效参考。     

基于数据挖掘的灾害预警云计算平台设计

传统的基于无线传感器网络的灾害预警平台通过ZigBee无线传感器网络及时采集环境数据,数据由GPRS网关节点传输到远程监控中心,并进行数据分析与预警,没有对数据进行汇聚处理,无法解决数据间的规约问题,预警效率和准确率等性能均较低。设计基于数据挖掘的灾害预警云计算平台,平台整体结构包括感知层、网络层和应用层;平台通过数据汇集调度模块对实时环境信息数据进行汇聚,解决不同数据间的规约情况;利用灾害事件触发模块根据各环境信息监测站获取的实施环境信息对比标准信息得到的灾害情况,将灾害预警等级划分为五级。平台软件中设计灾害事件触发检验流程,并通过数据挖掘算法并行化技术缩短数据挖掘时间,提升灾害预警时效性。实验证明,所设计平台在保障有效进行灾害预警的同时,平均传输速度为7.97 byte/s,平均传输时延为13.13 ms;CPU占用率为28%～34%,内存占用率为9%～19%,且准确率较高、稳定性佳。     

种适用于分布式电源管理的新型智能开关

分布式电源改变了配电网的运行模式,对配电网的运行管理提出了新的挑战和要求。针对这种情况,运用一、二次融合的设计理念,提出了一种适用于分布式电源管理的新型智能开关设计,应用结果表明:该智能开关采用电子式互感器采集全部运行数据,具备三段式过流方向保护、零序方向保护、电能量计量等功能,可以很好地解决分布式电源管理及多电源线路的故障判断与故障隔离等问题。     

基于情景推演与故障贝叶斯网络的关键救灾设施中断机理

为给抢险救灾活动提供决策借鉴,研究关键救灾设施的中断机理问题。首先,构建了设施中断的情景推演动态模型。再引入故障树方法,构建了情景推演下,关键救灾设施中断的故障树模型。然后,将故障树转化为故障贝叶斯网络,构建了基于情景推演与故障贝叶斯网络的动态推理模型。区别于传统的灾害演变模型,本文构建的模型为动态描述关键救灾设施的中断概率,提供了可行的量化方法。最后以海地地震太子港灾区为背景构造模型,针对区域采供血机构,进行了仿真研究。通过后向诊断,可以辨明影响系统失效的关键因素。在灾害演变过程中,根据情景推演函数实时加入最新信息,更新证据,通过前向推理,可以动态预测系统的运行状态,动态调整与优化应对措施。     

新媒体用户灾害认知和响应的时空分异及影响因素研究——以山东寿光洪灾为例

基于新浪微博为数据源,以话题"寿光洪灾"为切入点,利用网络爬虫技术抓取评论数据。从关注、认知、响应3个维度,构建出新媒体用户灾害感知指标体系,并对新媒体平台下自然灾害信息扩散以及公众灾害感知特征进行分析研究。结果表明:①灾害信息会在新媒体的加持下急速扩散,并出现距离衰减效应;对灾害的关注量存在最大值,呈现由小到大再逐渐衰减的趋势。②新媒体用户对于本次灾害的综合认知和响应能力处于中等水平;但是样本中属于灾害认知的样本仅占7%;约70%的评论是更倾向于表达自己对灾害事件的情感态度。③灾区新媒体用户的灾害认知水平要高于非灾区民众,随时间存在"低-高-低"变化趋势。④在中前期灾区样本的情感态度较非灾区更为积极、理性,后期均趋于消极、非理性。     

秦巴山区浅表层滑坡灾害监测预警平台设计与实现

针对秦巴山区滑坡灾害监测预警难以满足动态性与实时性等难题,该文基于大数据与云计算等相关技术,采用GIS软件二次开发技术,构建了适用于秦巴山区的滑坡灾害监测预警平台。平台融合TypeScript、Java、Python等编程语言,集成ArcGIS API for JavaScript、ArcPy等组件,在Spring Cloud技术框架下采用基于微服务的B/S架构模式搭建而成,实现了对滑坡监测数据的统一管理,并基于预警模型对区域-流域-灾害点等不同尺度的滑坡进行快速预警预报。最后以秦巴山区某日降雨条件下滑坡发生概率验证平台的可行性。结果表明：秦巴山区滑坡灾害监测预警平台技术路线合理,实现了滑坡灾害风险的快速预警预报,且准确率较高。该平台将有助于提高秦巴山区滑坡监测预警信息化水平,为防灾减灾工作提供技术支撑。     

面向多用户类型的泥石流应急灾害信息特征可视化方法

泥石流具有突发性、发生地点不确定性、响应时间紧迫、危害性严重等特点,而应急状态下泥石流风险图可用于辅助科学决策、保障应急救援能力以及提升公众安全意识,以达到防灾减灾的目的。针对泥石流灾害可视化对象众多,且不同用户类型的可视化需求和偏好不一样等问题,本文选定汶川七盘沟泥石流为研究对象,以泥石流时空过程模拟结果和灾害专题数据作为数据基础,根据不同用户类型在应急状态下对颜色和符号的认知能力,以及对应的可视化需求,构建应急状态下面向多用户类型的泥石流灾害信息特征可视化技术体系。实验结果表明:其研究成果有助于提高公众对于泥石流灾害风险意识,为决策者科学有效决策和救援人员快速救援提供参考意见。     

基于协同联动的高温热浪应急预案研究

在全球变暖的大背景下,不断增强的城市热岛效应与城镇化过程中内在的脆弱性等因素叠加,使多数地区都面临着极大的高温热浪的潜在威胁,因此编制高温热浪应急预案并开展研究已成为提高风险管理和应急能力的必要路径。然而,目前不仅缺乏成体系的预案及其相关的研究,而且现有气象灾害应急预案研究较为零星且往往忽略了部门间的联动建设。鉴于此,在构建高温热浪预案体系的基础上,引入协同联动机制,对其运行的组织架构和流程进行探讨,着重说明在应急过程中不同阶段的任务分解和各部门在不同行动环节的协同联动。最后,基于灾害大数据平台构建多场景适配的预案体系并对其实施效果进行监控和反馈,实现预案的全过程优化,以保证预案的可操作性,增强应急工作的成效性。     

突发事件区域应急联动影响因素的实证研究

在界定突发事件区域应急联动内涵的基础上,采用Delphi法,识别出突发事件区域应急联动的9个主要影响因素,即应急联动组织机构、应急联动法律法规、应急物资协同调配、应急队伍协同调配、应急预案动态协同、应急信息实时沟通、区域地理位置、区域灾害特征和区域合作基础。同时,运用ISM技术,确定区域应急联动9个影响因素的关联性,计算和分解可达性矩阵,绘制4级递阶有向图,得出区域应急联动影响因素的内在层次性,即划分出"基础层"、"过渡层"和"直接层",为有效构建突发事件区域应急联动机制提供了理论支持与科学依据。     

基于优化算法的风机振动故障模拟与诊断

为解决直驱永磁同步风力发电机 (Direct Drive Permanent Magnet synchronous windpower Generator,DDPMG)振动故障数据匮乏和传统算法故障诊断准确率低的问题,根据传统同步发电机振动特性与 DDPMG 相似的特点,采用同步发电机对 DDPMG 进行振动故障模拟,获取DDPMG 模拟振动在不同运行工况下的数据;并利用遗传算法(Genetic Algorithm,GA)分层优化最小二乘支持向量机(Least square Support Vector Machine,LS-SVM)参数的算法进行故障诊断。与未优化的 LS-SVM 诊断对比结果表明:采用优化算法的故障诊断准确率更高,可为后续DDPMG 振动监测与故障诊断技术研究提供参考。     

西安市老城区暴雨内涝模拟及其灾害风险评估

城市内涝灾害严重影响城市可持续发展,其灾害风险不仅受内涝积水影响,更与城市地形、人口分布和建成环境紧密相关。通过SWMM模型与GIS工具对西安市老城区10、20、50、100 a这4个重现期下2 h降雨进行暴雨内涝模拟,同时从危险性、暴露性和脆弱性出发构建内涝灾害风险评价体系,叠加运用传统数据与新兴多源数据计算内涝灾害指数。研究表明：西安市老城区在4个重现期下都出现较为严重的积水,排水管网系统尚不足以抵御10 a一遇的暴雨。积水严重区域主要集中在道路交叉口和城墙下穿区域、大面积城市广场和停车场、地势低洼处三类区域,主要原因是这些区域管线交汇且地势低洼,或存在大面积铺装且缺乏快速排水系统,或场地低洼且管网设计标准较低。西安市老城区内涝中、高风险区域主要集中在积水严重的道路交叉口、城墙下穿区域、城市广场和地势低洼处,主要原因是这些区域本身易积水,再加上周边的城市道路、人流车流、敏感设施相对密集,暴雨内涝影响严重。研究结果有助于深入认知城市内涝灾害风险,也有助于政府和相关人员准确绘制内涝风险地图。     

国际关于洪涝灾害风险研究的知识图谱分析及进展评述

以洪涝灾害风险为主题,将1999-2018年web of science核心数据库相关文献借助citespace工具进行知识图谱分析,归纳发文数量、分布特征和研究热点分布规律。结果表明:洪涝灾害风险研究研究热点呈现"灾害整合-气候变化-安全管理学-社会生态学-城市复杂性科学"的时空演化路径;研究主题涵盖"灾害认知研究"、"理论技术研究"和"典型区域研究"三方面内容。依据已有分析,对未来洪涝灾害风险相关研究方向进行预判和展望:理论技术探索聚焦于"精细化+自适应"设计;研究体系内涵由灾害认知评价向"超越工程至上"的适灾韧性体系转型,研究重心从应对和管理已知特定风险向更为灵活的适应和恢复过程转型,呈现涵盖"区域-城市-社区"(尺度)和"社会-自然-经济"(角度)的全面复合型研究内容框架。最后指出未来研究需着眼于构建多元数据支持的统一标准方法体系,及有机互联、全面复合的适灾韧性网络体系。     

基于GIS的地质灾害风险评估信息系统探讨--以重庆市为例

重庆市地质灾害类型多、分布广、危害性大,传统的预测预报以及评估方法落后.构建一套能快速、准确评价该区地质灾害的危险性、易损性、网络化的风险评价系统具有非常重要的意义.在Windows环境下,以GIS系列工具软件为基础平台,采用数据库管理技术对数据进行采集、存储、管理、分析、计算和图形显示,利用计算机语言的编程功能开发重庆市GHAIS系统,使有关决策部门能够方便的对系统进行查询和分析,获取所需要的地质灾害评估结果(图形或数据),为灾害预测预报以及选取有效而科学的防灾、减灾和救灾措施提供依据.     

基于RS与GIS混合编程的公路水毁灾情信息提取

研究了基于高分辨率卫星遥感影像的公路水毁灾情信息提取模型,通过解决跨软件环境的开发问题,实现了基于遥感与地理信息系统混合编程的公路水毁灾情信息提取系统。使用高分辨率卫星遥感数据形成融合数据,通过分析融合图像的光谱、几何、纹理特征,建立了公路信息提取规则,构建了面向对象的公路信息提取模型。根据水在近红外和中红外波长范围内反射率极低的特性,同时考虑不同环境背景造成的信息提取复杂性,研究了具有自适应特点的水面提取模型。通过建立组件式地理信息系统和遥感应用环境之间的通信和数据共享机制,实现了模型运行的交互式用户界面,并提供叠置空间分析功能,从灾后公路边界提取结果中去除水面部分,获得公路水毁信息。实际应用表明,系统可以满足相关工作对公路水毁灾情信息提取技术的要求。