编程

区块链技术将解决能源互联网中的信任问题,引导能源互联网的构建、发展与升级。从区块链的去中心化、信息完备公开透明、分布式记录存储、可编程脚本4大核心应用优势出发,分别讨论了区块链在能源交易、电子数据保全、物联网、负荷侧响应中的应用场景,并介绍了相应的应用案例,展现了区块链技术在能源行业广阔的应用前景。

针对传统阻塞式通信技术在电力物联网硬件资源受限的条件下难以实现可靠高效通信的问题，文章提出基于异步非阻塞框架的电力物联网通信技术。首先，根据异步非阻塞技术原理，基于Rust语言异步编程方法和Tokio异步框架，设计异步非阻塞通信框架，包括客户端连接、服务端连接与监听以及非阻塞的网络数据读写方式等。然后以当前电力远动通信领域中应用最为广泛的IEC 104规约为例，设计其异步非阻塞通信实现方式。最后，对基于异步非阻塞框架实现的通信软件进行一致性测试和性能测试，将测试结果与传统阻塞式通信实现方式对比分析，并通过实际工业园区电力物联网工程应用验证所提技术的有效性和高效性。

通过对能源站的设备、管网等各类能耗数据进行精准采集和整理，借助自主研发的能效分析模型对整个能源系统行能效分析及节能诊断，通过定制化的控制编程，实现控制逻辑的精准性，从而达到对设备进行精准控制和运行监测。该系统可确保各个设备之间高效耦合联动，做到供给和需求、机房和末端、外部负荷和设备本身等各方面的协同，力争整个能源站时刻精准高效运行，实现节能降耗。

该技术产品主要用于各种工业过程的自动控制。该产品包含中央处理器（CPU）模块，数字量、模拟量等各种工业信号的数据采集模块和通讯模块，支持IEC61131-3标准的编程语言，具备文件读写、数据高速存储等功能。该产品实现核心器件、嵌入式软件、程序编译软件全自主开发，具备完全自主可控的能力。产品的环境适应性、电磁兼容性和可靠性等指标通过了工信部赛西实验室的测试（CNAS、ilac-MRA认证）。该产品已在陆上1.5MW、陆上2.0MW、海上5MW、海上7MW等多款机型、多种场景实现了示范应用，并完成了超过100台（套）的批量应用，应用后的载荷安全性和发电性能经第三方权威机构评估，均优于应用前。经过院士专家组鉴定，该成果整体技术达到国际先进水平。

准确、及时的中长期负荷预测对于制定经济合理的电力分配方案具有十分重要的意义。传统基于统计和人工智能的电力负荷预测算法存在计算效率低、预测准确率不高的问题。文章结合基因表达式编程的思想，提出基于基因表达式编程的中长期电力负荷预测算法。在标准EUNITE数据集上的仿真实验结果表明，文章提出的LFMM-GEP算法在MAE和MAPE以及预测精度上，要优于传统的其他人工智能和统计方法。

为研究多回电缆并联运行护套感应电压对电缆运行安全和人身安全的影响，提出了适用于并联电缆护套感应电压的计算方法。以电磁感应定律为基础，先建模计算负荷电流在各回电缆线路的具体分配，再据此推导不同护套接地方式的多回并联运行电缆护套开口感应电压和护套沿线最大值感应电压的计算。以双回电缆并联运行为算例，分别编程求解了该方法和现有文献方法在几种典型敷设方式下的护套感应电压。并以数字仿真结果为参考对比分析了误差大小，结果证明了该方法的正确性。通过分析几种因素对护套感应电压的影响发现：并联运行电缆护套感应电压相对于单回电缆可能增大很多，选择交叉互联接地和品字形相序排列能显著降低并联电缆护套感应电压。

区块链技术将解决能源互联网中的信任问题,引导能源互联网的构建、发展与升级。从区块链的去中心化、信息完备公开透明、分布式记录存储、可编程脚本4大核心应用优势出发,分别讨论了区块链在能源交易、电子数据保全、物联网、负荷侧响应中的应用场景,并介绍了相应的应用案例,展现了区块链技术在能源行业广阔的应用前景。

自主可控大型工业可编程智能控制器ACS400系列产品，是国资委重点专项关键技术成果，突破大型清洁能源工业智能化控制系统技术，已应用于百万千瓦水电机组、陆上风电主控系统等场景。控制器核心CPU芯片采用飞腾公司FT2000A，4核2.2GHz，板载运行内存512MB，程序内存4GB，数据内存4GB。系统搭载国产LINUX操作系统，以及自主可控编译系统内核。控制器基于光纤网络点对点通讯方式，实现高速、高冗余和抗干扰通讯。通过两条专用的同步通讯总线交叉相连，实现主、从热备冗余功能。控制器结构外壳采用复合高强度阻燃高分子材料，标准模块化封装，基板导轨式，完备的接口防护设计，主要应用于大型过程控制、大规模分布式控制场景。

数据可靠互联对虚拟电厂中各类能源生产、传输以及调度等环节的安全稳定运行至关重要。然而人为失误、采集设备故障、网络恶意攻击等因素导致虚拟电厂各环节业务系统中异常稀疏数据频繁产生。现有基于统计学或机器学习的集中式异常数据检测方法存在依赖数据分布和先验知识、计算复杂度较高、效率低下等缺陷。为了解决上述问题，文章提出一种虚拟电厂下基于基因表达式编程的云边协同分布式异常检测算法。首先，基于云边协同机制，构建虚拟电厂云边协同分布式异常检测体系架构；其次，从算法原理、基于最小二乘的全局异常检测模型生成等方面设计基于基因表达式编程的分布式异常检测算法。基于3个真实数据集和3个开源数据集的仿真实验结果表明，与现有模型相比，提出的算法在异常数据检测的准确率、漏检率、误检率、平均耗时以及加速比方面均具有明显的优势。

软导线拉力计算是火电厂、变电站电气设计的重要计算之一。为导线、绝缘子串等设备的选择提供力学依据，向土建专业架的构设计提供资料，同时也为施工单位对分裂导线的间隔距离、间隔棒间距等工程方案提供参考。目前已有的一些拉力计算软件，都是基于传统国内电力设计原则编制而成的，参数笼统，算法简单。这样做虽然方便操作，也能满足常规工程计算的需要，但面对越来越多的非常规工程、标准不同的海外工程或更高的精细化设计要求，以前的简略式计算方法就显得力不从心了，并且也不利于设计者对工程进行优化。所以，对拉力计算过程深入研究，深刻理解各种参数对计算产生的影响，是非常必要的。新的工程形式也需要适应性更强的计算软件。 本软件正是在这种工程需求的背景下孕育而生的，结合专业算法研究、传统软件对比分析和实际工程数据，利用成熟 c++编程语言开发出实用性和适应性极强的导线拉力计算软件。具有直观易操的界面，齐全的设计要素参数输入，并能根据客户需求生成详实规范的报告书，可以方便快捷地为设计工程师、电力建设单位提供数据支持和校验。能够极大提高设计效率，计算非常规的海外或新式工程，且有利于设计人员对工程中算法以及各类数据所起作用的深入认识和研究。本软件分析并计算架空软导线在不同工况和气象条件下的各类荷载、拉力、架构反力、次张力、施工安装曲线、间隔棒状态以及架构土建提资数据。软件参数丰富详实，提升了设计精细化程度，扩大了适用范围，不但能计算国标下的常规工程，对其他标准的非常规工程和海外工程、新技术参数的设备也有很好的适应性。