一种简化型ALOHA芯片的设计与实现

在多址通信系统中,多址接入协议对系统性能起着至关重要的作用．文中提出一种适用于单向多址接入通信环境的简化型ＡＬＯＨＡ协议,分析了它的性能,并给出使用ＥＰＬＤ器件的芯片设计方案与仿真测试结果．     

基于同步相量测量的线路参数在线测量的实验研究

介绍了一种基于同步相量测量的输电线路参数在线测量的方法。该方法是应用GPS卫星时钟为同步时钟的PMU测量线路的电压、电流同步相量，通过计算得到各序线路参数。与传统线路参数测量方法相比，具有设备简单、易于操作、不影响正常供电等优点。     

基于对称基准旋转相量的谐波电流检测方法

提出一种适用于有源电力滤波器补偿电流检测新方法。利用对称基准旋转相量求解基波正序有功电流的幅值,并分剐计算电压、电流与基准旋转相量相位差的正余弦值,从而求出基波功率角,消除基准旋转相量与电网电压的相位偏差。仿真结果表明：该方法在电网电压不对称且畸变的条件下能准确提取基波正序有功电流,适用于有源电力滤波系统中谐波、无功及负序电流的综合补偿。     

含风电场的配电网保护新方法

考虑风电机组自身电流特性,将含风电场的辐射型配电网中风电场视作电流源,针对故障发生在风电场上游、下游时,分别建立相应的等效电路图,研究各线路保护装置检测到的故障电流特性;基于波形相关性算法,提出一种适用于含风电场的配电网保护方法及相应的WSN通信网络实施方案,该方法可以在风电场接入配电网的情况下准确识别故障线路。在PSCAD/EMTDC中搭建含风电场的典型配电网模型,仿真结果验证了所提出的配电网保护方法的正确性与可行性。     

一种通用MODBUS物联网网关设计与实现

基于物联网平台设计了一种通用MODBUS物联网网关。该网关分为4层,分别为感知接口层、协议适配层、数据模型同步层和平台通信层。其各层分为设备接入模块和网关内部模块,其中设备接入模块包含感知接口层和协议适配层,网关内部模块包含数据模型同步层和平台通信层。网关与设备通过标准MODBUS协议通信,设备接入模块与内部模块之间采用标准传输控制协议/因特网互联协议(transmission control protocol/Internet protocol,TCP/IP)方式通信,网关与平台通过WebSocket方式通信。网关通过Node作为运行平台,采用node.js语言实现。对MODBUS网关进行功能和性能测试,结果表明,采用上述通信技术可提高网关通信效率,实现多种MODBUS传感设备的接入及数据的上传与下发,可实现物理实体数据到平台数据模型的同步更新。     

基于压缩传感的高精度同步相量测量方法

为了消除或减小采用GPS定时的同步相量测量中非精确同步采样所造成的测量误差,提出一种基于压缩传感理论修正离散傅里叶变换估计结果的高精度同步相量测量算法。该算法利用离散傅里叶变换对测量信号进行稀疏化,并采用狄利克雷矩阵为观测矩阵,通过压缩传感重构算法重构测量信号。仿真结果表明:与传统离散傅里叶变换方法相比,该算法在不需要延长测量时间的条件下能够有效消除或减小频谱泄露等误差,并在很大程度上提高了信号的相量测量精度。     

基于准同步谐波分析法的介质损耗测试系统

提出了一种在0.1Hz交流试验电压下的介质损耗测量方法.在准同步和谐波分析两种数据处理方法的基础上,采用准同步谐波分析法对测量数据进行处理,克服了随机干扰信号和谐波分量在测量过程中对测量精度的影响,使测量精度达到了测试要求.     

基于互信息的配电网多谐波源识别方法

针对配电网非线性负荷谐波污染责任划分,及多谐波源位置判定方法中存在的问题,提出一种基于互信息的多谐波源识别方法。首先,测量PCC点谐波电压,通过独立分量分析估计出谐波电流的大小;然后,利用Copula熵法估计谐波电流和谐波电压之间的互信息,依据互信息的值识别出多谐波源;最后,在IEEE 14节点系统上进行仿真测试,测试结果表明:在网络参数未知的情况下,该文所提方法能准确定位多个谐波源,可以作为区分实际谐波污染责任的新判据。     

同步相量测量装置的测试与评估

近年来,中国大部分区域电网建立了广域监测系统（WAMS）,可以满足多方共享同步相量测量单元（PMU）数据的需求,PMU装置的测试与评估已成为亟待解决的难题.建立了PMU装置测试与评估综合系统,包括：测试平台、测试方法和评价体系;提出专门的静态和动态性能测试方法和测试程序;介绍PMU环境适应性测试平台、电磁兼容性能测试平台和性能测试平台;并详细地描述PMU评价方法,给出基于该测试平台的测试实例.     

电力系统实时动态监测子站关键技术研究

作为广域测量系统的基本单元,电力系统实时动态监测子站能够提供带精准时标的相量数据。而随着大规模新能源接入以及交直流互联电网日趋复杂,对电力系统实时动态监测子站提出新的需求。在此背景下,首先对电力系统实时动态监测子站典型结构进行剖析,其次对涉及到实时动态监测组网技术、多间隔TV/TA断线判断、同步相量算法、次同步振荡监测算法的动态监测子站关键技术进行深入研究并提出解决方案。最后,对伪振荡现象的产生机理进行阐述并指出应对方法,指出计算频率不当可能导致伪低频振荡及伪次同步振荡问题。     

智能变电站测控与同步相量测量集成装置研制

不同设备的集成化及优化整合是智能变电站长远发展的方向。在分析智能变电站测控装置与同步相量测量功能构成及共性技术的基础上,提出一种测控与同步相量测量功能融合的技术方案,并研制样机。详细介绍装置软硬件架构,分析装置开发的关键技术和难点;深入讨论带外干扰下提高装置测量精度的方法,并对融合算法进行优化。最后,实验测试表明装置测量精度满足测控与PMU相关规范的指标要求。     

源网荷全景同步测量系统分布式主站的设计与实现

源网荷全景同步测量系统（Full-View Synchronized Measurement System ,SYMS）实现了对高比例电力电子化的新型电力系统的全方位实时检测。SYMS 主站作为测量数据的接收与分析平台，其数据处理能力对保障SYMS稳定运行与应用效果具有重要意义。然而，由于数据类型多、装置数量激增、数据分析过程复杂，集中式架构的主站难以保证同步相量数据处理的实时性与可靠性。因此，本文提出一种适用于SYMS系统的分布式主站设计方法，并进行了实现。首先，该方法分析了SYMS不同测量装置的通信方式，提出并建立了基于开源相量数据集中器（Open Source Phasor Data Concentrator, OpenPDC）的多源异类数据适配器，并设计实现了基于HAProxy的主站前置服务器的负载均衡集群；其次，针对主站数据在线分析延时高的问题，设计并开发了基于流处理框架的Storm适配多语言、多时间窗算法的分布式计算方式，进一步搭建了包含前置数据平台与在线应用平台的SYMS分布式主站；实际系统测试结果表明，与集中式架构相比，所提架构在实际运行中可有效均衡负载，利用分布式方式提高运算速度，针对多类型实时测量数据具有更强的并发处理能力与更短的处理延时，并有效监测系统的异常状态。可为新型电力系统特性分析、建模、闭环控制等应用提供数据基础与应用平台。     

基于驱动响应同步的混沌背景下谐波信号频率估计方法

提出一种基于混沌驱动响应同步的强混沌背景下谐波频率估计的方法.该方法利用采样的混合信号(混沌加谐波)驱动一新构建的同类响应混沌系统,若响应混沌系统同步于驱动混沌信号,则驱动响应信号的误差序列中应含有谐波成分,对误差序列互谱的分析,估计谐波频率.该方法同时也适于其它噪声加混沌干扰的复合背景下的谐波频率估计.理论分析给出了该方法的适用条件,仿真实验证明该方法简单有效.     

基于DSP＋MCU的电力同步相量测量装置的设计

针对同步相量测量需要高速采集和高速数据传输的特性,提出处理器采用双CPU结构同步相量测量装置,通过GPS授时时钟确保异地相量采集时间的同步性,然后按照模块化的设计思想对采集单元、时钟同步单元、双口RAM单元等模块进行设计,并在uC/OS-II操作系统上完成了这个功能模块优先级的分配,实验结果表明：所研制的测量装置设计合理,能够满足测量的技术指标要求,具有高精度和高速通信的特点。     

智能仪表中的频率测量方法

介绍了一种适用于智能仪表的频率测量方法,无须增加任何硬件开销,即可完成频率测量.对适用于单片机应用的两种频率信号测量方法进行了比较,详细阐述了频率信号测量中"计数"与"计时"间软同步的实现方法,并进行了精确的误差分析.     

谐波环境下配电线路损耗的计算方法与实验研究北大核心

谐波流过配电线路会产生额外的谐波损耗,引起电能损失等经济性问题。为了准确计算线路的谐波损耗,需要明确线路谐波电阻的计算方法。首先总结了线路谐波电阻的理论计算方法,基于此对谐波作用下导体内的电流密度分布函数进行分析,推导出导体表面谐波电阻的计算公式。然后基于导体内谐波电流密度分布情况提出了加入修正系数计算多芯绞线谐波电阻的方法,仿真验证了贝塞尔函数计算导体表面谐波电阻的正确性,明确了经验公式的适用范围,并确定了计算铝绞线谐波电阻的修正系数。最后通过实验测量验证了修正系数法计算多芯绞线谐波电阻的可行性。该方法所需参数少,计算简单,适用于工程上快速计算线路的谐波损耗,对配电网节能降损具有重要意义。     

高性能计算节点中的同步操作加速引擎设计

随着GPU等加速部件在超级计算领域的广泛应用,超级计算机单个节点的硬件并行度比单核时代高几倍甚至几十倍。在该环境下,并行应用于单个芯片、计算节点内和计算节点间的通信密度较单核时代急剧增加,通信瓶颈问题愈发突出。为应对高并行度带来的通信瓶颈问题,提出一种同步引擎的硬件设计,该同步引擎可有效地支持和加速计算节点内多任务间频繁小数据量传输(细粒度同步)以及计算节点内和节点间的Barrier、All-reduce集合操作,进而加速并行应用的性能。测试结果表明,在16进程规模下的集合操作测试中,同步引擎相比传统的软件实现有约4倍的加速,在三角矩阵分解(LU分解)测试程序中可以获得约20%的性能提升。     

基于同步相量测量的高精度授时信号的研究

为了提高电力系统运行的稳定性,需要在高精度的时间基准上进行电压相量测量,介绍了电力系统同步相量测量,给出了采用GPS OEM板实现高精度授时信号及产生同步采样时钟的方法,讨论了以北斗卫星导航授时系统做同步相量测量授时信号的可行性.     

基于子前导序列的IoT系统随机接入方案

为了降低物联网（IoT）系统中通信设备的平均接入时延,提高接入成功率,设计了一种适用于大量通信设备竞争接入的前导序列,并提出了相应的随机接入方案.该随机接入前导序列主要基于对原序列的频分复用,增加了可用的前导序列数量,从而降低了接入冲突概率,减少了接入冲突所造成的接入时延与物理上行共享信道资源的浪费.仿真结果表明,该随机接入冲突检测算法可以有效地降低IoT系统中通信设备的平均接入时延,提高通信设备的接入成功率.     

分布式谐波监测点优化与精度评估策略研究

当分布式电网结构复杂时,如果在所有节点安装谐波检测装置,会使得测量准确性和经济性降低。首先综合考虑谐波监测系统中相量量测单元的可观性、系统测量冗余度、通信通道要求、设备退出等多种情况,实现谐波状态估计监测点的优化。然后,利用误差分析检出优化监测点所采集数据中可能存在的不良数据,并利用概率密度曲线判断状态估计结果是否满足精度要求,以评估谐波监测点优化方案的可行性与精确度。最后,通过仿真与算例进行了理论验证。