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第一篇电力系统专业论文范文参考：多核并行和设计模式在海量电力暂态数据处理与分析中的应用研究
随着电力系统自动化的快速发展和COMTRADE数据的日益广泛应用,基于COMTRADE的高级电力系统故障分析软件在电力系统安全运行*得越来越重要.然而,随着电子技术的快速发展,电力系统暂态录波逐步向高采样率、连续记录和海量存储的方向发展,COMTRADE数据的海量化趋势明显,并已经在电力系统应用中造成了各种亟不可待的问题.同时,目前多核技术已经大规模普及,引发了并行计算的技术革命,这就为解决由海量COMTRADE数据引发的各种问题,提供了解决思路.另外,在软件设计方法学方面,模式理论已经成为当今指导先进软件系统开发的重要方法学.于是,本论文将多核并行计算技术和模式方法学相结合,首次研究并提出了针对海量COMTRADE数据处理和计算的一系列并行算法和快速算法,并采用当今先进的计算机技术,构建了一整套适应电力系统未来发展的高级电力系统暂态信息并行处理和分析系统(一套全图形化故障分析软件,一套可跨平台的在线自动故障分析软件,一套可跨平台的COMTRADE并行压缩/解压软件).本文的研究成果解决了该领域内各种棘手的关键算法和技术问题,为电力系统海量暂态信息处理开辟了新的途径.目前,该系统已投入实际使用.
在海量COMTRADE数据处理方面,通过深入研究COMTRADE标准和大量现场数据,提出了COMTRADE容错解析算法,大量试验证明该算法可明显提高故障分析软件的鲁棒性.为解决海量COMTRADE数据加载过程中效率低下的问题,采用并行流水线和共享队列的设计思想,并利用以往串行加载算法中没有用到的序号信息,针对二进制和ASCⅡ码数据文件分别提出了各自的并行加载算法,试验证明该算法可显著提高海量COMTRADE数据的加载效率.为解决海量COMTRADE数据大量占据磁盘空间和传输带宽的问题,采用多种提升格式小波和熵编码算法以及线程间竞争通道序号的思路,提出了面向COMTRADE格式的海量录波数据并行压缩/解压算法,试验证明该算法可获得较大的压缩比,且速度极快.为解决海量COMTRADE波形数据绘制效率低下的问题,以分图层并行绘制而后融合的思路,提出了海量COMTRADE波形数据并行绘制算法,试验证明了此算法可显著提高海量COMTRADE波形数据的绘制效率.
在海量COMTRADE数据计算分析方面,研究了快速傅里叶算法的并行化和加窗双谱线插值谐波分析算法,试验证明了该算法的有效性.在分析相关文献的基础上,提炼出了适合海量COMTRADE通道数据计算的各种递推算法,并进一步提出了其通用的并行计算算法,试验证明了该算法可显著提高海量COMTRADE通道数据的计算效率.通过研究高压输电线路线电压幅值沿线分布规律,得出了现实中该分布曲线只可能最多由两条单调方向不同的曲线段组成的结论,并利用此结论提出了一种可排除伪根、精确求解、大幅降低计算量和简化程序设计的故障双端测距算法,试验证明了该算法的有效性.
在软件系统研究方面,为解决目前各种第三方电力系统故障分析软件中存在的一系列不足和缺陷,采用面向对象的设计模式方法学,提炼出了适合电力系统故障分析软件设计的各种模式.为提高全图形分析环境的分析效率,结合设计模式,提出了一种和海量通道数据无关的图形记忆算法,实现了Undo/Redo功能.为提高电力系统故障分析的效率和直观性,提出了其三维分析方法,给出了故障分析中三维矢量数据的生成算法.为解决现有故障分析软件中二次分析环境的不足和缺陷,研究并设计了可扩展的电力系统故障集成分析环境.环境内集成了大量的电力系统通用分析算法,并可采用插件技术进行算法扩展.为和保护信息系统进行无缝融合,实现在线自动故障分析,研究并设计了一套可跨平台的COMTRADE在线自动故障分析软件系统,并提炼出与其相关的各种跨平台关键技术和算法.
在软件体系结构研究方面,为指导未来更加先进电力系统专业分析软件的开发,结合动态语言技术和面向服务的体系结构(SOA),提出了一种可适应未来发展、具有良好扩展性的电力系统通用分析软件体系结构.
第二篇电力系统专业论文样文：电力系统数据压缩的算法研究及通信网络仿真
电力系统数据压缩是目前新兴的研究课题,它随着电网规模的扩大、电力信息化的发展、以及广域信息的应用而变得越来越重要.近年来,大批新型自动监控和保护装置被应用于电力系统,一方面它们提高了电力系统运行管理的自动化和信息化水平,另一方面它们产生的大量数据以及对远程通信的需求,给电力系统的数据通信和存储造成了很大负担.数据压缩是解决这一问题的有效措施.研究和应用数据压缩技术对减少数据存储的负担,提高电力通信的实时性,加快电力信息化的发展,提高电力系统运行管理水平都具有重要意义.
本文在认真总结前人研究成果的基础上,努力从电力专业角度出发来研究数据压缩问题,充分考虑数字采样后得到的电力波形数据自身特点,对数据压缩方法进行广泛深入的理论分析和应用研究,对电力数据的无损压缩和有损压缩都提出了有效的新方法.最后借助先进的通信网络仿真软件对电力通信网进行仿真,验证了采用数据压缩技术后所取得的良好效果.
本文首先分析了Huffman无损数据压缩算法在电力数据压缩中的应用现状,指出Huffman算法存在压缩比小的缺点.通过充分考虑电力波形数据的幅值和出现概率特点,结合信息论中信息熵,指出对电力波形数据采用不同进制的字符编码能够影响压缩比,推导并验证了在Huffman算法中对常见的电力波形数据采用十六进制字符编码比十进制字符编码具有更好的压缩效果.
为了进一步提高无损压缩的压缩比,本文借鉴通信理论中常用于语音信号有损压缩的增量调制法,提出了适合电力波形数据的高阶增量调制方法,并将其发展为一种压缩比很高的无损压缩算法.该算法采用高阶差分和还原运算,计算量小,能有效减小电力数据的幅值从而减少压缩编码所需字符数和比特数,特别适用于现代电力设备高采样率时采集的数字信号,而且输出的高阶差分序列有利于结合使用Huffman压缩算法.
在电力数据有损压缩领域,本文针对发展前景良好的小波包压缩方法,分析了目前研究中存在的不足,提出应当注意研究各种熵函数以搜索最优小波包树,以充分发挥小波包方法不同于小波方法的特色和优势.本文指出目前常用Shannon熵搜索到的最优小波包树的压缩效果并不好,而threshold熵的效果更好.本文进一步借鉴通信理论中格状编码调制的研究思路,力图将传统小波包压缩算法中各阶段的分别优化统一为整体优化,提出了基于threshold熵的小波包统一阈值压缩方法.该方法在搜索最优小波包树阶段和取舍小波包系数阶段采用统一的阈值,从而保证搜索到的最优小波包树也就是保留小波包系数数量最少的树,因此压缩比很高,而且误差较小.仿真实验表明,与目前利用MATLAB提供的5种熵函数实现的小波包压缩算法相比,本文方法的压缩比最高,且压缩比相同时的重构误差较小.
考虑到电力数据通信网络现状以及广域信息传输的需求,本文利用先进的通信仿真软件OPNET仿真了电力数据在变电站内的局域网通信以及变电站间的广域网通信,并以电能质量和继电保护数据的通信为例,分析不同类型通信网络的通信性能,计算数据通信的延时指标,对数据压缩技术提高电力通信实时性的效果进行了量化分析.
第三篇电力系统专业论文范文模板：面向智能电网的通信中间件的关键技术研究
随着不可再生能源逐渐的减少、环境污染的加重以及互联电网灾难性事故的频发,可再生能源等分布式发电资源数量不断增加,大量的可再生能源和智能电力设备被并入电网,同时电网与电力市场、客户之间的关系越来越紧密,客户对电能质量的要求逐步提高.大量分布式系统的接入使整个网络系统变得十分复杂,并且对实时性要求较高,使得“在正确的时间、正确的地点获得正确的数据(3R)”成为一个很大的挑战,传统的电力通信网络已经难以满足这些发展要求.智能变电站作为现代电力系统及未来智能电网的重要组成部分,有着承上启下的枢纽作用.在智能变电站系统中,以处理数据为中心的分布式应用占有非常大的比重,数据通信服务的有效性直接影响着系统功能的实现.变电站通信标准IEC61850定义了共同的抽象通信服务接口(abstract communication service interface, ACSI),但它只是一个抽象的接口,没有定义任何实际的发送和接收数据的应用层协议,以至于不同的具体实现之间互操作困难,这违背了IEC61850标准的制订初衷.因此,从ACSI到一个具体的通信栈的映射成为研究热点.
针对上述智能电网通信建设面临的结构复杂、实时性要求高以及互操作性差的问题,本文通过对面向智能电网的通信中间件技术展开深入研究,提出了采用基于数据分发服务的面向智能电网的通信中间件技术,解决了电网控制和管理中分布式发电并网、电网的信息全局共享和电网信息全面综合利用所面临的通信技术问题.结合智能电网的特点,建立了以数据为中心的面向智能电网的实时数据交换体系,其目的是满足智能电网建设过程中智能变电站、智能微电网和主动配电网存在的通信新需求,提高电网的智能性、可靠性与自适应性,促进智能电网的建设和扩充.
本文的主要内容及贡献有以下几点：
(1)提出了一种在智能变电站通信中采用完全的发布／订阅的数据交换模式,解决了传统变电站通信架构中存在的紧耦合问题.
发布/订阅通信结构是一个或多个数据源(即发布者)向一个或多个接收者(即订阅者)发送数据的一种最佳解决方案,可以使各个分布式系统较好的在同一个网络中互联和共享数据.在构建智能变电站系统通信中采用完全发布订阅的数据交换模式,克服了传统变电站通信中采用的C/S模式或C/S模式与发布/订阅相结合的数据交换模式中存在的紧耦合问题.
(2)提出了一种面向服务的以数据为中心的数字变电站IEC61850通信映射模型,解决了传统映射方法中数据结构不能一一对应问题和面向对象编程导致的紧耦合问题.
通信标准IEC61850定义的抽象通信服务接口ACSI,必须采用一定的通信服务映射方法将抽象的通信服务、对象和参数映射到具体的当前已经成熟的国际通信标准才能得以实施.本论文提出了一种面向服务的以数据为中心的数字变电站IEC61850通信映射模型,该模型以IEC61850的通信服务交换机制为基础,采用数据分发服务(data distribution service,DDS)作为具体应用层通信协议,通过三层结构来映射抽象通信服务接口,克服了传统制造报文规范映射IEC61850存在的不能一一对应的问题；同时,完全的以数据为中心的发布/订阅的数据交换模式,克服了传统GOOSE、CORBA-TAO等以面向对象为核心的通信机制映射IEC61850过程中存在的紧耦合问题.为DDS到工程应用领域专有通信协议映射的提供了理论支持.
(3)提出了一种基于DDS中间件技术的快速、规范实现IEC61850映射的方法,简化了映射实现过程中底层通信映射的复杂性.
该方法采用中间件技术屏蔽底层操作系统和底层通信网络映射的编程复杂性,开发人员只需面对简单而统一的开发环境,将注意力集中在电力的业务上,不必再为服务单元在不同系统平台上的移植而重复工作,从而大大减少了技术上的负担.有效弥补了专业电力系统工程师的通信知识和软件编程知识不足,简化映射实现过程中底层通信映射的复杂性,规范的实现步骤降低出错概率,提高效率.
(4)提出了将DDS映射IEC61850的抽象通信服务接口的方法拓展到智能微网通信和主动配电网通信.
针对智能微网和主动配电网的结构特点和数据通信特点,设计了基于DDS/IEC61850的智能微电网和主动配电网通信映射模型.智能电网因间歇式分布发电和智能设备并网带来的通信新需求,通过对网络通信架构的分析,得出采用完全的发布/订阅通信结构是分布式发电通信问题的最佳解决方案.针对将形式多样的传统电力调度生产系统向智能电力调度系统过渡的需求,最大限度的整合原有系统,充分结合DDS/IEC61850的特点,在实时可靠通信基础上探索面向服务的智能电网调度系统架构的解决方案.设计实现面向智能电网的实时数据通信仿真平台,验证了在构建智能电网通信应用过程中采用DDS映射IEC61850可行性和可靠性.DDS映射IEC61850的方法在微电网和主动配电网的拓展应用,更大范围内实现了接口统一,增强设备间的互操作性.
第四篇电力系统专业论文范例：基于SOA的电力GIS平台及关键技术研究
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业,利用先进技术提高管理水平是该行业发展的一个重要思路.地理信息系统(GIS)凭借其强大的数据组织和空间分析功能,能够辅助电力企业进行生产和经营管理.传统GIS起源于制图测绘领域,其主要特点是：对地理图形进行分层展示,研究点、线、面之间的空间位置关系,并以图形为中心,将空间信息与属性信息分离存储.而电力GIS的目标是提高电网设备的可视化水平,增强设备和线路的实时监管能力,实现电网信息的融合,其主要特点是：以变电站、线路为研究对象,建立设备之间的拓扑连接关系,实现电力系统分析以及动态计算,同时对生产、运行、检修数据与地理位置数据统一建模,同步更新.本文针对传统GIS在电力信息化建设中存在的不足,研究了电力GIS的关键技术问题,提出了电力GIS的解决方案.论文的主要工作及取得的成果体现在以下五个方面：
①针对电力GIS的应用特点,提出了电力GIS的需求模型.以设备模型为核心,建立设备之间的拓扑关系,支持电网动态运行分析以及潮流计算、稳态计算等；设计高效的图形引擎和数据传输机制,实现图形界面的快速响应、监测数据的实时刷新,以及电网运行的预警分析；建立球体平面的映射模型,实现基于图像的虚拟三维系统.
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②根据电力GIS的需求模型,提出了电力GIS的数据模型和功能模型.设计了基于知识库的“四维四分”的概念数据模型,引申出了基于立方体结构的逻辑模型,同时对元数据和拓扑数据设计了物理模型；设计了基于CIM的电网拓扑模型以及基于节点类型扩展的保留非线性潮流计算模型,满足电网的高级应用分析功能；设计了动态显示缓存(DDC)模型以及空间信息服务聚合(GSA)模型,提高WebGIS的图形渲染效率以及空间信息的共享与互操作.
③根据电力GIS模型以及应用需求,研究了电力GIS的关键技术.提出了基于多尺度的聚类扩展R-树(MCER树)模型,讨论了MCER树的生成和插入算法；研究了基于智能Agent()勺动态显示缓存技术以及基于OGC的空间信息服务聚合技术；研究了基于图像的虚拟三维系统的理论,设计了全景图像生成算法、三维全景渲染算法、坐标转换算法以及图像裁剪算法.
④基于电力GIS关键技术,提出了电力GIS解决方案.在电力GIS空间数据引擎的基础上,设计了基于SOA的电力GIS平台架构,并对电力GIS平台的功能进行了划分；设计了电力WebGIS共享平台架构以及功能结构,组织了电力WebGIS共享平台的服务流程；设计了基于图像的虚拟三维系统的架构,实现了基于图像的虚拟三维系统的工作流程.电力GIS解决方案具有开放性、实时性、稳定性、可配置等特点.
⑤基于电力GIS解决方案,设计实现了应用实例,并对电力GIS的模型及技术进行了验证.基于电力GIS的输变电可视化智能管理平台,利用电力设施空间数据模型进行输变电设备的可视化展示,验证了图形引擎的效率；基于电力GIS的应急指挥调度平台,实现了电网故障分析引擎、计算机辅助派遣和基于移动计算的现场自动化,验证了电网拓扑模型以及潮流计算模型的正确性；基于电力GIS的虚拟三维变电站系统,实现了基于虚拟三维变电站的操作票管理系统,验证了基于图像的虚拟三维系统的体系结构和关键算法的有效性.
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第五篇电力系统专业论文范文格式：电网企业资产管理模型及应用研究
随着智能电网建设的深入开展,电网经营企业的经营环境变得日趋复杂,电网企业从未像现在这样面临着确保供电服务质量和优化投资及成本支出的双重压力,高效地开展资产管理,无疑成为国际电网企业应对这种两难困境的必然选择.长期以来,电网企业一个突出特点是资产密集,如何高效地运作不断增加的庞大资产,实现电网资产的最优化管理,是提高电网企业经营绩效的关键问题.经过长期研究发现,电网企业的资产具有地域分散、发展迅速、新接入量大和配电资产变动频繁等特点.与电信、石油,甚至发电等其他资产密集型企业相比,电网企业的资产管理有其独特性,从而决定了电网企业无法简单借鉴其它行业的成功案例.
本文以电网企业资产管理为对象,分别针对电网企业资产管理中的全寿命周期费用模型、设备购置决策方法、电网企业设备维修决策模型以及资产风险与电价的关联关系进行了研究,并在理论研究基础上开展了电网公司资产全寿命周期管理实践.论文主要内容包括：
①电网企业资产全寿命周期费用模型.本文从电力设备整个寿命周期为出发点,对电力设备的费用模型进行了研究.根据电网企业的信息不完整特点将灰色系统理论引入电力设备的全寿命周期费用建模方法中,建立了电力设备的全寿命周期费用模型；在该模型中将费用分为一次性投资费用和运行维护费用两大类,着重研究了运行维护费用的计算方法,通过将灰色关联加权组合应用到运行维护费用统计数据分析中,并根据最大灰色关联度理论,确定了运行维护费用最佳拟合函数,从而解决了电网企业设备资产的全寿命周期费用的定量计算问题.论文算例验证了所建模型的适用性.
②基于费用-效能分析的电力设备购置决策.电网的快速发展导致电力资产快速增加,在电力设备采购决策方面存在重性能轻费用或重费用轻性能的决策摇摆问题.为解决这一问题,在分析影响电力设备费效性能主要因素的基础之上,建立了电力设备费效模糊综合评判法.用该方法对参与投标的设备进行综合费效评估排序,可为设备招标采购工作提供客观参考,减少评标过程中的不确定因素,在电力设备购置决策中具有很好的应用价值.
③电力企业资产管理的维修决策模型.电力设备维修管理耗费大量人力物力,是电网企业资产管理的另一重要工作,其管理难点在于难以建立同时考虑可靠性和经济性的模型.本文从系统整体效益出发建立了电网企业资产管理中所需的设备维修决策模型,考虑了由于维修停运引起的可靠性损失.在负荷削减损失中计及了主动削减负荷量和网损增量的变化,很好的计及了由于系统中设备维修对于整个系统可靠性和经济性的影响.所提模型有利于电网企业在保障电网安全的前提下最大限度地降低维修成本,从而达到系统整体可靠性和经济性的综合平衡.
④电力资产运行风险在电价上的反映.随着新能源接入和智能电网建设的发展,电力市场将快速发展.为弥补电网企业传统电价管理方法的不足,研究了电网资产运行过程中与电价的关联关系.首先建立了计及电网运行风险的峰谷电价模型,进一步提出了一种计及电力系统短期运行风险的实时电价管理新策略.该方法根据系统各个时段内的运行风险水平来调整电价,当系统运行风险水平较高时,升高价格促使电力用户减少用电量或调整用电时间,从而降低运行风险；当运行风险较低时,在可接受的风险水平内降低价格刺激用户增加用电量,以保证系统运行的稳定性.
⑤基于资产模型的全寿命周期管理实践.根据建立的资产全寿命周期费用模型及决策理论,在广东电网公司开展了资产全寿命周期管理实践,提出了基于电网资产全寿命周期管理的四因素管理模型,包含了资产的全寿命周期费用、使用的可靠性、效率、使用寿命四大关键要素,并根据这四大关键要素建立了系列考核指标,构建了管理保障体系.
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电力系统专业引用文献:
[1] 关于电力系统专业的论文选题 电力系统专业论文题目如何拟
[2] 电力系统专业论文参考文献推荐 电力系统专业英语参考文献哪里找
[3] 电力系统专业论文大纲范文大全 电力系统专业论文提纲怎么写
