黄良沛[1]2005年在《城市供水系统的优化调度与智能控制研究》文中指出随着我国城市人口的快速增长和人民生活水平的不断提高,对城市供水系统的服务要求也越来越高,供水系统的规模在不断扩大,复杂性随之提高。城市供水系统是极其重要而复杂的网络系统,确保其安全可靠的运行和正确有效的管理具有重大意义。为了提高系统的社会效益和经济效益,采用现代化的技术手段、先进的控制理论来提高供水企业的生产水平和生产效率,运用现代化的管理理论、优化方法以及计算机技术对城市供水系统进行管理、监控、预测和优化调度都是势在必行的。论文对城市供水系统中管网预测、优化调度、智能控制以及大功率电机平稳切换等问题进行深入系统的研究和探讨。 城市供水管网预测是优化调度的前提和基础。选取BP神经网络作为建模基础,研究探讨城市供水系统神经网络预报的原理和机制,阐述了建立基于BP网络的城市供水时序预测模型方法。分别以管网的节点压力、管道流量和用水负荷的过去某一历史时期数据纪录,建立基于BP神经网络的管网预测模型,对未来某一时段的节点压力、管道流量和用水负荷进行预测。运用BP神经网络对城市供水的变化规律进行识别的实质,就是通过选择适当的神经网络模型逼近实际系统的动态过程。人工神经网络模型在已有的历史数据的基础上,一旦通过学习识别出城市供水的变化规律,网络模型通过联想,就可以预报下一个时段的城市供水需求。 从供水管网系统整体优化和最小供水费用的角度出发,建立了城市供水系统管网优化调度的数学模型。重点研究在用户节点压力已知条件下,复杂供水系统整体优化调度数学模型求解问题。对城市供水系统管网优化调度的遗传算法进行深入的研究,并给出了详细的求解步骤。文中还对某市供水系统的优化调度进行仿真研究,根据不同时段的各用户节点压力服务质量要求,采用MATLAB编写基于遗传算法的优化调度程序,对供水系统进行管网整体优化调度。采用优化调度程序进行生产调度可以节省运行费用。 根据供水厂二级泵房的水泵机组生产调度特点,建立了水泵机组组合优化的数学模型,对水泵机组优化组合遗传算法进行了认真的研究和探讨。文中还结合某供水厂二级泵房机组情况,对水泵机组组合优
芦承刚[2]2005年在《基于模糊PI控制的静止无功发生器在SCADA系统中的应用》文中研究表明近年来,国内外配电自动化技术发展很快,其内容涉及配电和用电领域的各个方面。其中,配电自动化中的配电SCADA(Supervisor Control And Data Acqusition)系统成为近年来的研究热点。本文就配电SCADA系统中的两大分支——集控站SCADA系统及静止无功装置在该系统中的应用进行了深入的研究。 本文对于我们所设计的马路湾集控站首先进行了整体介绍,该系统硬件上采用了双环网的结构,保证了系统的稳定可靠运行。在软件的设计开发模式上,我们采用了组件对象模型的设计方式,保证了系统的平滑升级。文中对系统的软件模块进行了说明,并对其中一些进行了重点介绍,包括数据库结构与配置及ADO技术的应用,帧结构的设计和电压合格率的计算,以及多线程技术的应用。本系统已经通过用户验收,从实际运行情况看,该系统运行状况良好,达到了用户的基本要求。 电力系统中无功功率的产生会带来很多不良的影响,传统的无功补偿设备越来越不能满足系统的要求。静止无功发生器ASVG(Advanced Static Var Generator)是一种新型的无功补偿设备,利用静止无功发生器实现动态无功功率补偿的研究是目前电力电子学科中比较活跃的研究领域之一。文中介绍了无功功率的影响,以及无功补偿的作用,阐述了动态无功补偿原理,然后分析了ASVG的工作原理,研究并总结了ASVG装置的控制方法。另外,论文还介绍了瞬时无功功率理论及其在无功检测方面的应用。在此基础上,提出了基于模糊控制的先进静止无功发生器的方法。并且利用MATLAB及其工具箱对两种控制方法进行了仿真比较,通过结果可以看出静止无功发生器的模糊控制方法不但设计和实现简单,而且效果优良,基于模糊控制器的ASVG性能优于普通控制方法。
蔡春晓[3]2004年在《模糊控制在SCADA系统中的应用研究》文中进行了进一步梳理模糊控制具有不依赖于对象的精确模型、鲁棒性好等特点，已经成为解决工业生产过程非线性、大滞后、多变量、不确定性等难控问题的一种重要方法。SCADA系统，即数据采集与监视控制系统，是以计算机为基础的生产过程控制与调度自动化系统，应用于诸多领域。将模糊控制运用于SCADA系统中，对促进模糊控制的实用化和工程化有着现实意义。 本文研究了在SCADA系统中实现模糊控制的机理，通过分析软件间的通信方法，探索出适合与监控组态软件通信的方法；设计了开放的ODBC接口，实现了模糊控制系统开发工具FCDS与“MCGS”、“世纪星”等监控组态软件的集成运行。在FCDS中既设计OPC服务器又设计OPC客户端，可以与遵循OPC规范的工控设备和软件进行通信，增强了FCDS的开放性，符合工控行业的发展趋势。同时，设计了基于T-S模型的模糊控制器，改善了FCDS的控制性能。 通过对叁温区电加热炉和叁容液位控制实验装置的实时模糊控制，验证了FCDS与监控组态软件集成的可行性和控制算法改进的有效性，从而在SCADA系统中实现了模糊控制。
祝令卿[4]2007年在《具有解耦功能的SCADA系统在天然气长输管线中的应用》文中提出本文根据济淄线输气管道SCADA系统项目应用的实际对组态软件的控制功能进行了研究开发。首先,对SCADA系统的发展背景、功能特点、设计思想、体系结构及发展进行了分析和总结。然后,对济淄线SCADA系统中的站控系统进行了论述及设计;该站控系统以RTU构成系统的底层控制站,完成生产过程的数据采集和过程控制;Citect组态软件构成系统的操作站,完成数据显示、人机界面操作和对整个工艺、控制系统的管理,以及报表打印等功能;具体论述了输入输出设备与Citect连接与通讯,I/O设备驱动程序的开发,冗余技术的配置方案及实现。本文继续深入的对构成组态检测模块的七个子模块;系统安全管理模块、工艺流程模块、流量计量模块、报警模块、曲线图模块、参数设置模块、报表模块的设计开发展开了研究,实现了对作业区生产过程的动态显示,流量、压力、温度等参数的动态显示与历史查询、曲线的绘制、数据报警、各种工作报表的自动生成和打印及安全管理等功能。最后,运用机理建模的方法,建立了一种输气管道间的数学模型,并分析了输气管道间的耦合特性,再根据系统的传递函数矩阵,采用PID对角矩阵解耦控制算法实现其解耦控制,消除了输气管道间的耦合特性,并在Citect组态软件中得以实现。实际运行结果表明,该方法简单实用,可靠有效。系统投入使用后,运行稳定可靠,节省了大量人力,大大提高了生产调度速度。
黄小红[5]2006年在《数据仓库与数据挖掘在TPS SCADA系统中的应用研究》文中进行了进一步梳理电气化铁道在我国已取得了长足的进步。到2005年,电气化铁道已突破两万公里。电气化铁路正在向高速、重载的方向发展。为保证铁路运输的安全可靠供电,对铁路牵引供电监控系统(SCADA)的要求也越来越高。牵引供电SCADA系统调度中心保存了大量的实时数据和历史数据,目前铁路牵引供电SCADA系统产生的数据一般应用于统计报表、事故故障记录和曲线绘制等,是一种典型的联机事务处理。其对故障的分析处理能力较差。对于规模大、设备多、事故较多的牵引供电系统,需要一个能够根据SCADA系统中的大量信息,进行故障元件分析诊断、事故后数据分析、保护开关动作评价等功能完善的故障信息综合分析系统,以达到加快事故处理和分析目的是迫切需要的。 本文旨在SCADA系统现有功能的基础之上扩展其功能,利用数据仓库和数据挖掘技术改善SCADA系统的分析决策能力。文章首先分析了目前牵引SCADA系统的不足,指出大量的数据没有得到充分利用而过于浪费,提出了利用数据仓库和数据挖掘技术改善其决策分析处理的能力,提高SCADA系统综合性能。 接着,文中给出了数据仓库和数据挖掘技术在电气化铁道SCADA中应用的总体方案设计。采用了事件驱动和定时驱动相结合进行数据仓库的数据更新策略;采用了聚类算法中的模糊C-均值算法进行连续数据的离散化并模糊化处理;对不同源的数据进行了数据处理(抽取、清洗、转换);并基于关联规则等数据挖掘算法,给出了数据挖掘评估模型。 然后,文章采用了星形模型和雪花模型相结合的方法,给出了电气化铁路SCADA系统调度中心数据仓库详细设计,构造了牵引供电SCADA系统数据仓库体系结构。具体完成了牵引供电SCADA系统事实表和维表设计。并基于MSSQL Server 2000 DTS服务完成了SCADA系统数据仓库建立及更新。 其后,文章分析了关联规则Apriori算法在SCADA系统中应用的局限性,提出了相应的改进方案。并根据牵引供电SCADA系统特点,提出了从数据仓库记录分类、时间序列模式、分层模式叁方面进行Apriori算法优化的策略,优化了Apriori数据挖掘算法,提高了挖掘效率。 最后,总结了本文的工作,对系统的优缺点进行分析,指出了下一步应
张伟伟[6]2015年在《油气集输SCADA安全防御解析型因素神经网络关系模型研究》文中进行了进一步梳理随着工业自动化程度的不断提高,自动化与信息化的融合日益紧密,越来越多的信息技术被广泛应用于工业控制领域中。在“两化”融合给企业带来巨大经济效益的同时,工业控制系统的安全正面临着严重威胁。其中,油气集输管道作为国家经济大动脉,其安全性显得尤为重要。SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统,即数据采集与监控系统作为工控系统重要组成部分被广泛应用于油气集输领域。近年来安全事件频发,以致于许多SCADA系统依靠升级改造来避免遭受攻击,而这又造成许多不必要的生产资源浪费,使企业付出巨大的生产代价。论文的研究内容来源于国家自然科学基金面上项目“基于FNN(Factor Neural Network)大规模油气集输管网SCADA安全防御体系建模理论及仿真方法研究”(编号：61175122),属于基金的子课题,主要研究系统关系模型及建模理论形式化方法。结合因素神经网络理论提出SCADA安全防御体系模型(Factor Neural Network Based SCADA Security And Defense Model,简称FSDM),采用Petri网对模型进行形式化描述,运用模糊Petri网理论对程序行为因素进行形式化推理。通过全局Petri网模型形式化描述来表示SCADA安全防御体系中各因素神经元之间的关系,最后运用Stateflow对SCADA安全防御体系中各因素神经元状态转换进行仿真。本文对因素神经网络关系进行描述,理清系统内各因素神经元之间的关系及分布,按照C/S架构设计SCADA系统安全防御原型系统。采用分布式结构以极大程度的契合SCADA系统结构的要求,分别设计SCADA系统防御客户端和服务器端。最后运用服务器端向客户端发送数据检验原型系统通信,为SCADA安全防御系统的开发搭建初步网络模型,进而描述SCADA安全防御体系中提出的执行神经元与其他非执行神经元之间的交互关系。本文以因素空间理论为基础,构建SCADA安全防御解析型因素神经网络,并形式化描述各因素神经元之间的关系,为SCADA安全防御体系建模奠定一定的理论基础。本文提出基于模糊Petri网的形式化推理方法,并采用不同平台对原型系统进行开发,实现SCADA安全防御系统的初步交互关系模型。
聂仁东, 汪玉凤, 张兰芬[7]2005年在《模糊控制在SCADA系统中的应用研究》文中认为如何使模糊控制系统开发软件FCDS以开放的形式与SCADA系统软件集成运行,在SCADA系统软件中实现模糊控制,是一个值得深入研究的一个问题。在介绍了模糊控制的基本原理的基础上,同时较详细地讨论了FCDS与SCADA系统软件数据交换和ODBC通信方式的实现。
赵李桃[8]2016年在《水煤浆运输系统的隔膜泵控制》文中研究表明长距离煤炭运输一般采用公路、铁路等交通方式,由于各地区对煤炭的需求不同,地理环境的不一致,所以煤炭的运输是一个关键的点,它极大的影响着煤炭行业的进步。陕西神渭煤炭管道运输始于陕北神木,终于关中渭南,全长共726KM。该煤炭运输系统以水煤浆为运输原料,采用管道方式运输煤炭资源,是一个投资省、建设周期短,经济效益高的绿色最佳运输方案。论文介绍管道输煤的工艺,并分析隔膜泵在长输管线中的应用,研究隔膜泵自身的相角特性。针对多台隔膜泵流量峰值迭加现象导致管道出现严重震荡问题,提出基于模糊PID对管道多台隔膜泵协调的控制方法。首先研究在长输管线中隔膜泵组的同步运行控制方法和实现过程,采用Supervisory Control And Data Acquisition System(SCADA)应用于分布距离远程监控系统;其次建立PLC核心控制系统的网络构架,对系统通讯和控制软件进行设计;采用基于模糊PID控制算法对管道多台隔膜泵协调控制,实现了分泵站隔膜泵组的定转角差的同步控制,从而起到分散流量峰值迭加,管道震荡降低的效果。神渭输煤管道系统正处于各级泵站试运行阶段。分泵站的现场调试结果表明,隔膜泵组系统可以达到稳定同步运行,泵站的数据采集及处理、电控设备的远程操作满足实时性和有效性的要求。
曹梅花[9]2007年在《基于SCADA系统的供水管网检漏检爆》文中指出给水管网爆管事故是国内外供水行业普遍存在的问题。爆管不仅浪费了宝贵的水资源，而且增加了供水成本。更重要的是爆管会对城市生活、生产和环境造成极大的影响。因此在水资源匾乏的今天，寻求一种经济有效的实时检漏检爆方法，对节约水资源、保障城市供水安全和社会经济发展具有重要的意义。本文的研究内容主要包括：测压点优化布置方法的修正、状态估计精度的提高、模糊相似优先比法判断爆管位置的研究以及爆管检测最佳工况的确定。(1)测压点优化布置方法的修正利用爆管条件下的影响系数，建立了供水管网的异常检测矩阵，通过该检测矩阵选择性地补充管网测压点，使任一管段爆管时至少有一个测压点的压力变化出现异常，由此确定出爆管管段。该方法完善了测压点的模糊聚类优化布置模型，对于安装有SCADA实时监测系统的城市供水管网，一旦发生爆管，有助于事故管段的快速发现。(2)提高状态估计的精度状态估计的精度在很大程度上取决于测压点与测流点的位置和数量，本文采用带有补充布置测压点和优化布置的测流点对管网进行状态估计。状态估计的水压误差均方根从0.61降低到0.28，减少了54.1％，其精度完全可以满足对管网水压实时监控的要求，表明该状态估计模型用于爆管检测是完全可行的。(3)模糊相似优先比法判断爆管位置在对管网进行补充布置测压点及优化布置测流点的基础上，利用SCADA系统监测到的爆管前后监测点的信息，对管网进行正常状态和爆管状态下的状态估计，根据整个管网爆管前后节点水压的变化，并考虑各节点在管网中的权重(对监测点赋予较大的权重)，用模糊相似优先比法快速准确的寻找爆管管段。漏失量大于30L／s时爆管基本都可以检测出来，对不能准确检测出的管段，都可以检测出爆管区域。(4)判断爆管位置的最佳工况对不同工况下的爆管检测计算表明，当节点流量同步变化时，最大时比平均时和最小时较易检测出爆管，但当漏失量大于80L／S时，各工况下爆管检测的正确率差别不大。节点流量不同步变化时，爆管检测率会受到水源供水量的影响，改变供水量多的水源供水范围内的节点流量，就可以提高爆管检测的准确率。以上研究为市政管网的漏失检测和控制工作提出了实际可行的方法，并为城市供水系统的安全运行与管理提供了依据和方法支持。
孙浩增[10]2005年在《基于改进遗传算法的无功优化及其在电力SCADA中的应用》文中研究表明电力工业作为国民经济的基础,其重要性已经不言而愈。如何发展电力工业、提高电力系统的自动化水平和管理水平,已经成为我国在国民经济快速发展发展的今天不得不面对的问题,同时该问题也成为广大科技工作者投入大量人力、物力进行深入研究的问题。 本文结合配电自动化系统的SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)系统和配电系统的无功优化两个方面进行了深入的研究。全文首先从无功优化和SCADA系统的基本概念入手,讨论了无功优化的目的、意义和SCADA系统的基本组成;然后在总结了无功优化的特点的基础上,从算法的角度分析了无功优化的发展,对无功优化的优化算法进行了比较,并提出基于改进遗传算法的无功优化算法,在对算法进行改进后结合一实际网络进行算例分析,给出了计算结果;最后结合马路湾集控站SCADA系统对SCADA系统的主要功能进行设计,并将无功优化应用于SCADA中,对无功优化在电力SCADA系统中应用时存在的问题和关键技术进行了分析。 本文所分析、设计的马路湾集控站SCADA系统在经过长期、稳定的运行后,已于2004年11月通过沈阳电业局的测试验收,整个系统的工作性能得到了验收方的认可。作者在该系统的设计中主要参与了系统的数据库设计、系统数据处理模块、数据查询模块的设计等。 本文的主要内容如下: 1.讨论了无功优化的必要性和意义,以及电力SCADA系统的总体结构组成。通过对电力系统存在的无功、无功对电压及无功对网损的影响的分析,得出结论:对电力系统进行无功优化是必要的且具有非常现实的意义。通过对电力SCADA系统结构的分析,总结了影响SCADA性能的主要因素,结合马路湾集控站设计了可行的优化方案; 2.通过对无功优化和遗传算法的基本概念的分析,总结了无功优化的目的和特点;回顾了无功优化的发展历史,对常用的无功优化算法进行了比较,这些算法包括线性规划法、牛顿法等传统算法和模拟退火算法(SA)、Tabu搜
参考文献：
[1]. 城市供水系统的优化调度与智能控制研究[D]. 黄良沛. 中南大学. 2005
[2]. 基于模糊PI控制的静止无功发生器在SCADA系统中的应用[D]. 芦承刚. 东北大学. 2005
[3]. 模糊控制在SCADA系统中的应用研究[D]. 蔡春晓. 广西大学. 2004
[4]. 具有解耦功能的SCADA系统在天然气长输管线中的应用[D]. 祝令卿. 西南石油大学. 2007
[5]. 数据仓库与数据挖掘在TPS SCADA系统中的应用研究[D]. 黄小红. 西南交通大学. 2006
[6]. 油气集输SCADA安全防御解析型因素神经网络关系模型研究[D]. 张伟伟. 西南石油大学. 2015
[7]. 模糊控制在SCADA系统中的应用研究[J]. 聂仁东, 汪玉凤, 张兰芬. 沈阳航空工业学院学报. 2005
[8]. 水煤浆运输系统的隔膜泵控制[D]. 赵李桃. 西安科技大学. 2016
[9]. 基于SCADA系统的供水管网检漏检爆[D]. 曹梅花. 西安建筑科技大学. 2007
[10]. 基于改进遗传算法的无功优化及其在电力SCADA中的应用[D]. 孙浩增. 东北大学. 2005