智能配变终端通信故障定位应用程序的设计与实现

智能配变终端采集配电变压器现场各种数据,是配电网智能化、自动化中不可缺少的前端元件。随着电力物联网概念的提出,智能配变终端逐渐进入物联网终端的时代。基于物联网的智能配变终端具有对台区下行设备的抄表功能,将采集到的数据上传至配电主站。针对现场主站出现没有下行设备数据的问题,本文提出设计一种用于通信故障定位的应用程序,此应用程序用于监视终端的各个通信通道的数据交互,对通道报文进行分析,从而判断故障处于何处。     

一种低压台区本地HPLC+RF双模自组织通信网络身份认证方法

低压台区“源网荷储”友好互动带来用户侧智能控制设备、传感器接入需求,迫切需要面向本地HPLC+RF自组织网络技术体制,设计针对外部设备接入的安全高效身份认证方法。文中提出一种适应自组织网络的、去中心化的安全认证方案,通过台区边设备、可信代理、端设备建立本地认证链,相比现采集终端到主站的集中式认证方式,该方案可以有效降低因本地自组网网络层级加深而不断增长的安全交互开销,同时有效抵御本地自组织网络多级中继节点被挟持、流量嗅探等网络攻击。通过模拟低压台区本地自组织网络不同中继深度、不同规模外部设备接入多种场景,仿真计算获得外部设备接入台区本地通信网络安全认证交互所消耗通信资源定量分析结果,通过对比集中式认证方式,文中所提认证方案的平均资源消耗量可降低25%,且随着网络拓扑与终端规模的增长,通信资源节省效果更加明显。     

提高数字化变电站关键报文传输可靠性方法研究

数字化变电站关键报文传输要求处理过程简单、时延小和具备一定的差错控制能力。以报文载体数据帧为研究对象,分析了关键报文的传输可靠性要求及其帧结构。依据报文帧的具体字段,分别分析了通过基于地址字段优化报文寻址、基于优先级字段设置减少时延、基于类型字段配置增加报文识别处理速度及基于内容字段的组成技术增加系统效率来保证报文传输可靠性的技术措施,展现了提高报文传输可靠性的途径与方法。结合基于以太网技术搭建的光纤过程层通信网络方案,说明了目前关键报文的传输可靠性满足数字化变电站的技术要求,可以满足实时性要求较高的技术应用。     

提高数字化变电站关键报文传输可靠性方法研究

数字化变电站关键报文传输要求处理过程简单、时延小和具备一定的差错控制能力.以报文载体教据帧为研究对象,分析了关键报文的传输可靠性要求及其帧结构.依据报文帧的具体字段,分别分析了通过基于地址字段优化报文寻址、基于优先级字段设置减少时延、基于类型字段配置增加报文识别处理速度及基于内容字段的组成技术增加系统效率来保证报文传输可靠性的技术措施,展现了提高报文传输可靠性的途径与方法.结合基于以太网技术搭建的光纤过程层通信网络方案,说明了目前关键报文的传输可靠性满足数字化变电站的技术要求,可以满足实时性要求较高的技术应用.     

基于HPLC通信模块的智能电表深化应用研究

为解决传统窄带模块传输效率慢,信息量小,覆盖距离短,易受到干扰,传输过程容易发生丢包的问题,提出基于HPLC通信模块的智能电表深化应用,在低压客户电表停上电实时上报、低压客户电压电流高频采集与监测、台区拓扑信息、台区相位识别、台区户变关系识别、通信模块ID管理方面挖掘智能电表的的潜力,提高计量和采集业务的精益化管理水平,提升客户优质服务水平,提高数据资产利用价值。     

基于信息流监测与解析的遥控缺陷诊断技术应用

为了提高遥控缺陷原因分析的准确性,针对实际运行中遥控失败所呈现的系统性、过程性以及偶发性特征,提出基于信息流监测与报文解析技术的诊断方法。通过全程监测、记录变电站监控系统以及远动环节数据交互的信息流,捕捉遥控异常过程中以太网传输层与应用层通信报文中的关键信息,分析定位遥控失败原因。该方法解决了遥控过程环节多、技术复杂、故障难以重现等带来的困惑,全过程、全覆盖的信息流监测记录与报文解析,使得遥控失败踪迹展露无遗,为缺陷原因准确诊断与处理方案制定提供翔实技术依据。应用经验表明,基于信息流监测与报文解析的诊断方法效果好,尤其对偶发性的遥控缺陷分析优势明显,值得推广应用。     

基于报文信息标签的智能变电站通信服务策略

智能变电站是建设智能电网的重要基础和支撑。随着通信技术的进步,人们开始研究在智能变电站通信网络的设计中采用共网方案。这种方案在提高网络效率的同时也对通信的实时性和可靠性提出了挑战。针对以上问题,首先,分析共网方案下网络拥塞现象产生的原因及其对报文传输产生的影响。然后,提出基于报文信息标签的通信服务策略。该策略通过制定报文信息标签及流量监测的方式对报文进行分类识别和过滤,通过基于有最低延迟队列的定制长度加权轮询的通信调度方法实现对各类型报文的区分服务。仿真结果表明,该策略可有效地识别并丢弃伪装的大流量错误报文,避免了网络拥塞造成的重要报文传输超时和丢失,并降低了其他报文的传输时间。     

基于HPLC的智能电能表通信模块状态监测技术研究

为了准确抓取低压混装台区HPLC模块通信故障原因,提升数据采集成功率,设计了一种基于高速电力线载波（HPLC）技术的智能电表通信模块状态监测装置。该装置安装于HPLC通信模块和智能电表或集中器之间,通过载波实时自动监听不同厂家的通信模块运行状态信息、通信报文信息和网络噪声信息等,并将携带全网络统一时标的信息实时写入所带的非易失存储器中,利用软件对存储日志进行自动化解析,按照流程来判别故障原因。将该装置应用于异常台区,精准定位了网络故障原因,提高了采集成功率,验证了其实用性。     

基于北斗卫星系统的配电网行波故障定位

提出了一套基于北斗卫星系统的电网故障定位系统设计方案。授时及通信技术在变电站行波采集装置和故障定位主机中有着广泛的应用。在提出的短报文通信方案中,简要介绍了"北斗一号"的系统组成和数据帧格式。接下来,详细阐述和对比了其两种不同的授时方式;提出了一套北斗授时方案,应用高精度晶振和PI调节器实现高性能晶振驯服,提高授时精度。本文提出的北斗定位模块一方面快速定位线路故障的位置以及提供准确的实时时钟,另一方面能够给远程调度中心发送短报文信息,报告各杆塔以及支线路运行等的状态信息。有待研发的语音模块出现能够更加便于调度中心工作人员通过语音方式与网关进行信息交互。所以作为我国自行研发具有完善功能的全天候北斗卫星导航定位系统,完全能够满足电力系统的需求。     

基于北斗短报文通信的用电信息采集系统的研制

在无公网覆盖的偏远地区,居民用电信息的自动化采集是一个历史性难题。研制了一种基于北斗短报文通信的用电信息采集系统。研制的电表数据采集与传输设备可以按多种工作模式采集电表数据,并进行数据拆包、北斗协议封装、北斗短报文传输;同时研制的主站端接收设备可以完成北斗短报文接收、数据解析、组包和补包操作。实际测试结果表明,所研制系统的用电信息采集成功率可达98.9%,可以作为偏远地区居民用电信息采集的一种高效可靠的方案。     

基于分布式技术的用电信息采集主站系统设计与应用

随着用户侧数据采集设备的发展及电网业务对用户侧采集数据的深化应用,当前电力用户用电信息采集主站系统在数据采集、计算、入库等方面出现瓶颈,无法满足业务快速发展的需求.针对营销数字化转型发展的需要,基于分布式架构、异步网络、并行计算与分布式存储等技术,文中提出一种具有高频实时采集特征的主站系统技术方案,在采集通信层、任务调度层、分布式存储层及并行计算层4个层面全面解决高频并发交互、复杂任务调度、海量数据存储及实时计算的效率问题.通过中国某省级工程应用表明,所提出的方案可显著提升用电信息采集主站的采集能力,改善集中式采集主站性能.     

基于消息中间件的用电信息采集系统远程停复电可靠性方案*

通过用电信息采集系统实现快速、精准的远程停复电对于提升电网企业精益化管理水平、提高客户服务满意度至关重要。文中详细分析了现有用电信息采集系统远程停复电业务处理流程,揭示了系统在高负载、多业务协同处理时出现的处理延迟、调度缓慢、主站与电能表停复电服务程序操作及数据不一致等影响停复电业务执行成功率的不利因素;针对上述不可靠因素,提出了一种基于消息中间件技术的远程停复电事务处理架构,该架构的对现有用采系统改动较少;并且基于该架构,文中设计了一种满足远程停复电可靠性需求的分布式事务处理方案;通过仿真分析可知,该方案可以有效提高用电信息采集系统执行远程停复电业务的可靠性。     

基于能源管理的智慧能源网关技术研究

智慧能源网关采用集成设计的理念,建立电能表、水表、气表的多表数据通信链路,实现能源智慧管理方案。在法制计量设备与计量管理系统主站之间建立了直接的通信采集链路,解决了电、水、气表数据同一网络传输的方案,提升数据传输的效率,避免网络的重复建设。研究智慧能源网关技术在能源管理系统中的应用,有利于能源全面管理和智慧管理,有利于提升互动式需求的应用。     

基于嵌入式平台的电能信息采集系统研究

针对目前电能信息采集系统存在的通信数据量大、通信费用高的问题,设计了一种基于uC/OS嵌入式实时操作系统的电能信息采集系统,该系统包括智能电表、电能信息采集终端、上位机软件和主站数据中心。系统根据上位机设置的参数下行采集电表中数据,数据在采集终端经过数据压缩处理后,通过远程通信技术上行传输至主站,便于工作人员监测和管理电能数据。文中结合Lempel-Ziv-Oberhumer无损压缩技术和游程编码技术对数据压缩方案进行改进,通过数据压缩对比实验,验证数据压缩方案的可行性。实验结果表明,系统采用的数据压缩技术有效提高了数据传输的通信效率,验证了系统的实用性和有效性。     

湖南省中小流域GPRS信息系统

湖南省中小河流水情信息采集系统基于GPRS通信方式,采用了水文监测数据通信规约,要求所有厂家共同遵守此通信规约,中心站由同一套软件平台进行数据接收处理。水文监测数据通信规约与传统的水情传输模式相比,其数据通信字节数明显加长,一包数据可以到达200多字节,甚至400多字节;RTU和中心站交互密切,遥测站不仅要上传实时水情数据,还要接收中心站的下行报文,执行诸如参数设置,数据招测,远程下载固态数据等指令,交互量明显加大;系统运行的稳定性和可靠性大大提高,站点畅通率由过去的80%提高了到95%。     

GPRS技术在自动抄表系统中的应用

针对自动抄表系统对数据传输可靠性和实时性的要求，提出一种基于新兴的通用分组无线业务GPRS(General Packet Radio Service)技术的自动抄表方案。该方案利用GPRS的Internet接入功能。在Internet上设置一通信服务器，负责中转主站与GPRS终端设备之间的通信，实现数据的实时采集和传输。详细介绍了系统构成和工作原理。该系统具有传输速率高，数据吞吐量大，通信实时、可靠等优点。该系统已在德州供电公司安装运行，效果良好。     

基于B/S/C结构和IEC 61850 MMS的电网故障信息系统

以电网继电保护故障信息系统为例，提出主站(应用服务器 通信服务器 数据库服务器) 变电站子站基于浏览器／服务器／客户(B／S／C)结构和主站与子站基于IEC 61850制造报文规范(MMS)通信的整体实现模式，即主站由Web应用服务器、通信服务器、数据库服务器三者构成：通信服务器(MMS客户端)与子站(MMS虚拟制造设备服务器)以C／S结构实现IEC 61850 MMS通信，形成主站与子站的信息交互传输通道；主站Web应用服务器(客户端)与通信服务器(服务器)同时以C／S结构，形成主站浏览客户向子站的信息调用通道，或驻留程序发起的对子站信息的自动调用；Web应用服务器向主站的浏览客户提供包括数据库信息与子站信息调用等服务，同时对于子站自发的告警与故障信息，由通信服务器的Java报文服务(JMS)直接驱动，实现其在主站浏览客户界面上的实时动态显示，以满足实时性的要求；主站数据库服务器提供应用服务器、通信服务器以及通信服务器与子站通信等初始化的依据，同时实现必要的数据存储和服务。该系统已应用于浙江省电网继电保护故障信息系统。