基于OPNET的电网SCADA系统通信建模与仿真

为有效分析电网SCADA系统通信网络性能,提出基于OPNET Modeler建立电网SCADA系统通信网络关键对象模型和多场景仿真的方法。根据SCADA系统通信实际情况,在充分分析SCADA系统建模需求的基础上,深入研究SCADA系统通信建模方法,构建符合SCADA系统工程实际的网络性能仿真平台,实现了SCADA系统网络性能的多场景仿真。所提出的基于OPNET的电网SCADA系统通信建模与仿真方法,为SCADA系统通信网络性能分析提供直接而有效的工具,也为SCADA系统事故预演、设备选型、网络规划等提供了有力的分析与参考依据。     

基于OPNET的智能变电站网络性能优化建模与仿真分析

智能变电站网络性能对变电站继电保护的实时性、信息传输的完整性和应用的有效性有直接影响。从仿真建模角度探究智能变电站网络实时性,为变电站通信网络系统运行提供分析手段和优化方法。首先剖析智能变电站通信网络系统结构,利用OPNET模拟智能变电站通信网络运行场景。接着在深入分析智能变电站通信网络实时性情况的基础上,提出基于DiffServ机制的交换式局域网网络性能优化方案。最后通过OPNET仿真平台模拟和分析该方案的运行场景。结果表明所提方案能够有效提高智能变电站的网络性能。     

面向泛在电力物联网的智能配用电信息采集业务通信分析

泛在电力物联网的建设对配用电通信网的经济性、安全性、可靠性提出了更高的要求,科学合理的通信网络架构和配置方法是亟待研究的问题。文章首先提出了面向泛在电力物联网的智能配用电通信网络架构,分析了智能配用电业务的通信性能约束;然后针对配用电信息采集类业务,建立了基于排队论的通信带宽计算模型及以带宽利用率最大化为目标函数的带宽优化模型,并以某智能配电房改造项目为应用场景,求解并分析了其业务延时、丢包率、带宽利用率与带宽配置关系;最后借助OPNET仿真平台验证了所提方法的可行性。     

智能变电站过程层网络关键对象建模与仿真

为满足智能变电站过程层网络及自动化应用系统的性能分析需求,提出了基于OPNET（optimized network engineering tools）的变电站过程层网络建模与仿真方法。基于变电站自动化系统应用需求,分析了实体设备、IEC 61850标准、调度策略和组网结构的建模要求,研究了变电站过程层网络关键对象的建模方法。结合220 kV典型变电站,构建了完整的变电站过程层网络性能分析模型,分析了正常运行和故障运行状态下的网络性能,为开展智能变电站过程层网络及其自动化系统的性能分析提供了研究工具。     

保护运行监测评估系统的层次化通信模型及其性能评估

构建安全可靠且能够满足实时性要求的层次通信模型对于保护运行的在线监测评估系统至关重要。针对当前对保护运行评估系统的研究缺少满足实时性要求的通信网络的问题,建立了分层传输的通信模型。首先,参照保护控制体系设计了保护监测评估系统层次化通信架构,选取适当的子通信传输网络和主通信传输网络的接口类型和组网方式;然后,根据数据流传输类型确定通信系统数据流模型。最后,通过在OPNET中搭建实际系统的仿真模型验证了该模型的网络通信性能可满足数据传输对准确性、完整性和通信时延的要求。     

基于OPNET的智能变电站通信建模与组网研究

智能变电站通信组网方式决定了其通信性能,现阶段尚缺乏有效的智能变电站通信网络性能分析模型与手段,对此,基于OPNET软件平台搭建了适用于智能变电站网络性能分析的过程层、间隔层、站控层设备通信模型,并在此基础上,对智能变电站的组网方式开展研究。设置不同网络场景,通过对过程层网络与站控层网络分别组网方式以及采样值、通用面向对象的变电站事件、制造业信息规范网"三网合一"的方式进行仿真,获取不同组网方式的网络性能。仿真结果表明,两种组网方式均能适用于不同状态下的网络性能要求,能够应用于智能变电站的通信组网。     

配电网广域保护控制通信网络建模与组网策略

网络化的广域保护控制是配电网发展的必然趋势,然而其工程化应用受通信网络实时性与可靠性的影响,现阶段尚缺乏定量化的配电网广域保护控制系统通信网络性能分析工具与研究方法,使得相关研究难以深入开展。从网络性能约束出发,基于OPNET仿真平台对实体设备进行自定义建模,并通过加载报文协议、设置网络优化策略搭建配电网广域保护控制系统仿真模型,并结合通信设备选型、网络拓扑以及优化调度策略设置不同仿真场景在不同网络层级下进行通信组网策略仿真研究,获得定量化的网络性能分析结果。基于OPNET的配电网广域保护控制系统通信网络性能分析与组网策略研究方法能为配电网广域保护控制系统通信组网的规划、设计与运行提供指导依据。     

基于OPNET的智能化变电站通信网络实时性与时延确定度分析

随着我国电力技术的发展,调度自动化、变电站综合自动化等高科技手段应运而生,信息的快速、准确传输在电力系统生产、运行、检修中发挥着越来越重要的作用。但现在运行的综合自动化站自身存在的问题已同趋暴露出来,它将制约着电力工业的发展。而高速、可靠和开放的通信网络及完备的通信系统标准是数字化变电站实现的保障,特别是最新颁布的变电站通信网络与系统的国际标准IEC61850为智能化变电站和电力系统信息化提供了全面的建设规范。而OPNET的仿真建模为通信协议和路由算法的研究提供与真实网络相同的环境。其结果分析器为网络性能的分析提供了直观有效的工具。本文首先探讨了变电站自动化系统与智能化系统的发展,概述了IEC61850与OPNET的内涵特征,建立了基于OPNET的智能化变电站通信网络系统,最近进行了网络实时性与时延确定度的仿真分析,取得了比较好的效果。     

基于OPNET的智能配网AMR业务建模研究及仿真

AMR业务对于智能配网通信网是一种重要业务。在智能配网通信网的规划设计与优化等方面都会涉及到AMR业务。对于智能配网的研究,通常利用仿真软件OPNET进行仿真建模,但是该软件并不提供AMR业务。因此该文提出了基于OPNET仿真软件对AMR业务进行建模仿真的方法。首先介绍了在OPNET环境下进行业务建模的主要方法,然后介绍了AMR业务的流程,通过自定义业务建模的方法,详细描述了业务的流程。最后,利用OPNET搭建了一个简单的网络拓扑,在该网络上运行AMR业务,并对仿真结果做了简要分析。     

基于IEC61850的微电网自适应保护系统的设计

为了消除大规模分布式能源并网对配电网继电保护造成的不良影响和解决微电网中关键设备的即插即用问题,提出基于IEC 61850的微电网自适应保护系统。详细阐述微电网自适应保护算法,并利用IEC 61850标准提供的逻辑节点和数据集对微电网中的关键设备进行单元设备建模。通过微电网自适应保护系统的实例及其在OPNET软件中建立的数据通信网络传输平台模型,对微电网中心保护单元平均负载和微电网网络延时进行仿真,验证基于IEC 61850的微电网自适应保护系统通信网络的可行性。     

基于IPv6的智能配电网数据通信模型研究

智能配电网自动化和信息化的程度不断提高,对配电网状态信息和设备控制信息的实时采集与安全双向传输提出了新的要求,导致对IP地址资源的需求迅速增加。文章在分析智能配电网数据通信需求基础上,研究基于IPv6协议的智能配电网数据通信模型,采用OPNET Modeler平台对该通信模型进行仿真与分析。仿真结果表明,利用Zig Bee IP技术和无线Mesh网络技术实现的数据通信系统时延较小、服务质量可靠,满足智能配电网数据通信系统的相关要求。     

基于OPNET的电网自动化系统建模与性能评价

从建模仿真和定量分析这2个角度出发,提出电网自动化系统建模和性能评价方法,为电网自动化系统设计、运行以及规划提供分析手段与优化思路。首先分析了基于OPNET的电网自动化系统建模内容及结构,并分别从电网自动化系统设备模型、协议模型和信息调度模型三方面对其进行详细阐述。进一步,在分析电网自动化系统运行状态和当前系统性能评价方法局限性的基础上,提出电网自动化系统性能综合指标评价方法,并基于某地区电网自动化系统进行仿真与算例分析。结果表明,基于OPNET的电网自动化系统模型能够有效模拟系统各类运行场景,提出的电网自动化系统性能评价方法能够有效辨识系统运行状态。     

基于NB-IoT的用电信息采集应用

随着智能电网用电业务的深化应用,用电信息采集系统不断推广,对智能通信网络的网络覆盖、带宽、可靠性和安全性提出了更高的要求。提出基于窄带物联网(NB-IoT)技术的用电信息采集应用方案,通过NB-IoT与同类技术的对比分析,论证电力NB-IoT在用电信息采集应用中的可行性。基于电力NB-IoT技术优化现有的智能用电通信网络和基础架构,为构建面向智能用电的低成本、高速和高可靠性的新型通信网络提供重要参考。     

融合时间同步策略的主从式信息物理系统协同仿真平台实现

随着电力系统与信息通信系统耦合程度的不断加深,通信带来的信息延时、数据丢包和网络链接中断等问题使得传统的电力系统仿真方式(解耦通信或理想通信仿真方式)难以满足现实的需求。文中在分析现有信息物理系统(CPS)建模技术的基础之上,设计了基于MATLAB和OPNET的主从式CPS协同仿真平台。详细阐述了协同仿真平台的系统架构,以及协同仿真平台中的物理系统模型、信息系统模型、仿真交互模型和基于软件的虚拟量测设备的建模实现方式,重点分析了所设计的融合式时间同步策略。最后通过微电网仿真算例,验证了所建立的协同仿真平台及其时间同步策略的准确性和有效性。     

基于IEC 61850的电动汽车充电站远动通信建模

为保障电动汽车充电站大规模接入情况下的配电网可靠稳定运行, 基于IEC61850标准展开电动汽车充电站与配电调度控制中心的远动通信建模研究? 依据典型电动汽车充电站的一次系统架构及通信系统构成, 提出了符合IEC61850标准的远动通信架构? 在分析总结电动汽车充电站远动通信需求的基础上,通过IEC61850-7-4以及IEC61850-7-420所定义逻辑节点构建远动通信模型? 搭建远动通信仿真平台进行测试,结果证明了该远动通信架构以及通信建模方案的有效性?     

配用电物联网监控业务的微服务云边部署方法

配用电物联网的发展以及海量分布式电源与配用电智能设备的大量接入,对业务的实时性、可靠性提出了更高要求.为了充分发挥云边协同架构系统的优势和降低配用电监控业务的延时,提出配用电物联网监控业务的微服务云边部署方法.首先,将配用电监控业务拆分成多个微服务,建立配用电监控业务的微服务时序逻辑模型.进一步建立微服务的云边微服务部...     

人工智能在配用电系统的应用研究

正随着电力改革的深化与分布式能源、电动汽车和需求响应等技术的大规模应用,配用电系统正在变得越来越开放,其规划和运行受天气、政策、电价、用户行为等方面的影响,复杂性和面临的不确定性日益加剧,基于机理建模的分析方法越来越难以适应发展需要。泛在电力物联网的发展,为配用电系统的合理规划、高效运行和精细化管理提供了途径。泛在电力物联网以部署大     

配、用电自动化远程通信的技术选型与建设方案分析

针对配、用电自动化系统的远程通信需求,分析了光纤专网、无线专网和无线公网等多种适用于配、用电自动化系统的远程通信技术,给出进行技术方案选型的依据;并针对配、用电自动化系统的远程通信必将采取多种通信技术的情况,提出构建配、用电一体化通信平台的建设方案。     

面向软件定义网络的配电边缘计算终端优化部署方法

为增强配用电物联网的业务支撑能力以及节省经济成本,提出了一种面向软件定义网络(software defined network, SDN)的配电边缘计算终端优化部署方法。电力无线专网基站具有丰富的数据流与业务流,利用无线基站站址部署配电边缘计算终端具有显著的优势。首先,介绍了面向软件定义网络的配用电物联网边缘计算架构,建立了配用电物联网的业务、智能终端和边缘计算终端等要素模型。进一步,考虑边缘计算终端、智能终端以及SDN控制器的通信方式约束、边缘计算终端的服务延时和硬件配置约束,以年均设备成本和年均运行成本之和为目标,建立了配电边缘计算终端优化部署模型。最后,基于多场景的算例仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于OPNET的智能变电站继电保护建模与仿真

智能变电站过程层网络的引入,使得继电保护的数据源与传输方式发生了很大变化,其动作性能与可靠性越来越依赖于通信网络.分析了智能变电站继电保护的数据流及各报文的通信机制,基于IEC61850标准在OPNET仿真软件上进行了过程层网络和继电保护IED设备的建模,实现了智能变电站继电保护的MU数据采集、SV报文、GOOSE报文、保护算法和保护出口的全过程仿真.结合电流保护实例,说明了建模仿真的原理和实现机制,验证了其可行性和有效性,为智能变电站继电保护的定量分析提供了新的有效研究工具.