编程

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。

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。

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。

BRP214微机可编程微机变压器保护测控装置，采用大容量、资源冗余设计，适用于35kV及以下电压等级电网的保护、控制、测量和监视。配置为馈线变压器功能。

近年来，国内建设的大中型水利工程主要包括大型泵站、水库工程、引供水工程、区域性水资源调配工程、灌区工程等，这些工程的运行管理需要对工程现场水雨情、工情、灾情、水质、图像视频等数据进行采集、实现设备的远程控制和调节、监视工程运行，完成运行调度。以往此类水利工程综合自动化系统基本采用多个功能单一的自动化子系统构成，这种模式造成用户的日常工作被分解到多个系统中执行，出现操作复杂、管理不便、重复投资、运维效率低下等突出问题，且难以实现多个工程的集中联合管控，已不能很好的适应水利现代化发展的需求，追切需要一种新型的、能融合多专业的、可集中部署分级应用的、具有统一软、硬件平台的综合管控系统。 1.创新点1）构建统一现地通信服务、数据中心、基础应用服务三层结构的新型水利工程综合管控平台架构，实现一体化管控的运行管理模式。2）研究微功耗+可编程一体化测控技术，研制基于该技术的一体化测控现地装置，实现闸、泵、阀自动化控制、水情监测、工情监测的现地一体化测控。3）建立以全景监控、调度指挥、工程管理、信息服务为主体的水利工程一体化管控应用体系，实现了水利工程统一管控的目标。4）研究基于自动化闸门控制的全线联台水量调度，实现全线闭环自动化水量调度。结合调度流程信息化，实现智能化调水与调度运行管理于一体的新型水量调度应用模式5）采用一套现地测控终端实现取水控制与刷卡计费，为供水末端取水管理的难题提出新的解决方法。 2.专利申请情况1）共申请专利9项，其中3项已授权，6项正在受理；2）共申请软件著作权3项，其中2个已授权，1个正在受理；3）共发表相关论文17篇。

相比传统光传输网络提供的网管系统，可编程多域控制器可以快速响应请求、高效利用资源、灵活提供服务，实现电力光传输网络业务处理可编程、控管策略可编程和传输器件可编程，在江苏公司和重庆公司进行了应用，效果显著。 本成果的创新点在于：1）提出可编程控制的光网络软件定义模块，通过将软件编程控制理论与传统光网络研究方法结合，利用控制功能的模块化，实现业务可编程处理，解决传统光网络通道刚性，资源调度不灵活的问题；2）提出面向多域异构网络资源优化的多目标均衡算法，利用机器学习方法优化光网络物理层特性，从根本上解决光网络异构资源难以统一优化的问题；3）提出跨域端到端QoS保障方法，通过控制器与支撑系统之间的交互来获取统一业务在全网范围内的QoS映射，解决电力时延敏感业务在多域交互环境下的高可靠业务传输；4）提出基于光学器件可编程调谐的物理损伤补偿机制，通过对端到端光路中的光学器件参数进行动态调谐，实现对光路传输性能的动态补偿，解决现有电力光网络中，光层物理损伤无法感知，导致端到端光路传输性能下降的问题。

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。

本成果基于RPG Maker MV游戏制作平台，采用JavaScript编程语言，以实际控制回路、逻辑图为依据建模，采用触屏软件技术，设计一套可动态演示回路动作逻辑、支持模拟操作、支持故障模拟、显示现场图片、关联元件查找等功能的培训系统。首先，通过编程，对继电保护原理图组成元件进行仿真模拟，并赋予属性值，用于控制状态变化;然后，编写相关管理的类，实现动态图纸的绘制、状态监控、回路刷新。本项目成果自开发完成，在昆明供电局得到了良好的应用，成果针对电力行业继电保护原理学习效率研发的提升方案，获得较高的经济效益、社会效益。

现代电力系统表现出含高比例可再生能源和高比例电力电子设备“双”特，电力系统中不同频率的谐、间谐波与工频量相互，将可能导致宽频振荡，威胁电力系统安全稳定运。针对无法在三相不平衡状态下实现宽频振荡准确检测的问，提出了基于（现场可编程门阵）和正序瞬时功率算法的宽频振荡检测技。利用三相正序瞬时功率能滤除三相不平衡分量的原理，确保宽频振荡的检测结果不受三相不平衡的影响。利并行计算的特，大幅提升了宽频振荡检测算法的性。测试结果表，该技术能够在发生宽频振荡时准确检测出振荡分，解决了现有技术存在误判和并行计算能力不足的问题。

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。