数字化变电站通信网络的传输时延不确定性分析

针对数字化变电站通信网络传输时延不确定性问题尚存在争议,采用网络仿真方法,定量分析了数字化变电站通信网络的传榆时延不确定性问题.探讨了引起网络传输时延不确定性的诸多因素;分析了测量,数学分析和仿真三种网络传输时延分析方法的技术特点;采用OPNET网络仿真软件,仿真分析了网络端节点的处理能力、网络流量和端节点处的流量等达到某一数值时,网络传输时延展现出的不确定性行为,并提出了基于IEEE 802.1p/Q的优先级标签、虚拟局域网,组播过滤和自适应数字滤波技术提高数字化变电站通信网络传输时延确定性的四种方案.     

基于OPNET的数字变电站通信网络实时性仿真分析

基于IEC61850标准的数字化变电通信网络架构和数据流,定量分析了数字化变电站通信网络的传输时延不确定性的诸多因素;采用OPNET建立了变电站通信网络动态仿真模型,仿真分析多种因素对通信网络传输时延不确定性的影响.     

数字化变电站通信网络性能仿真分析

依据IEC 61850标准分析了数字化变电站的通信网络结构和数据流,利用OPNET Modeler建立了2层星型拓扑结构的数字化变电站通信网络动态仿真模型,基于该模型以过程网络中采样值报文的网络延时、站级网络中报告和控制报文的端到端延时为研究对象,对不同节点规模、不同网络配置和不同应用功能条件下的过程网络、站级网络的实时性能进行了仿真分析,根据仿真结论对数字化变电站通信网络的结构、网络带宽及网络设备的选取等提出了建议。     

基于EPOCHS的数字化变电站通信仿真分析

通信系统的报文快速可靠传输是数字化变电站各种分布式功能实现的基础。在电力通信同步仿真软件EP-OCHS构建基于IEC61850标准的数字化变电站通信仿真模型。在NS2中添加报文优先级传输机制,为不同类型的报文分配不同的优先级。存在非实时数据流的背景下,仿真分析了采样值SAV报文和GOOSE报文分别在10Mbit/s和100Mbit/s交换式以太网的时延特点。仿真结果表明:端节点上层协议的开销和非实时数据流的冲击是影响实时传输的重要因素;数据流量优先级划分能确保重要报文的实时性。     

数字化变电站通信网络的性能测试技术

对数字化变电站通信网络性能测试的必要性进行了分析.从数字化变电站的实际出发,参照局域网验收测评规范GB/T 21671-2008,提出了数字化变电站通信网络性能测试的具体项目,并给出了具体的测试方法.介绍了光功率测试和交换机组网后传输时延、丢包率测试两个实际案例,并对测试结果进行了分析.对数字化站网络测试技术进行了展望.     

数字化变电站通信网络的性能测试技术

对数字化变电站通信网络性能测试的必要性进行了分析。从数字化变电站的实际出发,参照局域网验收测评规范GB/T 21671-2008,提出了数字化变电站通信网络性能测试的具体项目,并给出了具体的测试方法。介绍了光功率测试和交换机组网后传输时延、丢包率测试两个实际案例,并对测试结果进行了分析。对数字化站网络测试技术进行了展望。     

基于时间敏感网络的变电站通信网络最大时延计算方法

基于IEC 61850智能变电站业务的通信需求和时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的基本原理,应用TSN技术保障变电站通信业务的实时性。基于TSN流调度协议IEEE802.1Qbv的交换机转发原理建立了信息流服务曲线,基于变电站通信网络报文传输特性建立了信息源到达曲线,利用网络演算理论,提出了变电站报文传输的端到端最大时延计算方法。通过不同层次的变电站通信网络仿真分析,结果表明TSN技术满足了变电站业务的通信需求,尤其在保证关键控制命令等时间敏感业务传输的实时性方面具有明显优势。所提出的最大时延计算方法为智能变电站应用TSN的时延分析提供了理论计算依据。     

基于OPNET的SMV与GOOSE报文共网传输的数字化变电站技术研究与分析

介绍了现有数字化变电站的2种组网模式。分析了IEC 61850-9-1的采样值点对点传输方案以及IEC61850-9-2的采样值网络传输方案;提出了一种应用VLAN技术的IEC 61850-9-2采样值网络和GOOSE网络共网传输的方案,从技术,经济角度分析了其可行性;并对过程层的采样值,GOOSE数据报文进行了流量分析。结合某数字化变电站试点工程,采用OPNET仿真软件对共网传输中IED设备的端到端延时进行了仿真分析,结果表明采用VLAN技术的共网传输方案可行。     

数字化变电站信息传输时延上界计算方法

针对现有基于排队论的信息传输时延计算方法的不足,提出了基于网络演算的数字化变电站信息传输时延上界计算方法,分析了数字化变电站内信息类型和特性,建立了变电站内信息的漏桶模型,引入微流和级联网络的概念,应用网络演算理论,推导了普遍适用、形式统一的计算时延上界的解析表达式,据此可以在信息传输前准确判断传输时延能否满足时限要求。以一典型220kV数字化变电站为例,采用该方法得到了变电站内各种信息流的传输时延上界,表明本方法的有效性。该方法为构建满足时延要求的数字化变电站提供了理论依据。     

数字化变电站信息传输时延上界计算方法

针对现有基于排队论的信息传输时延计算方法的不足,提出了基于网络演算的数字化变电站信息传输时延上界计算方法,分析了数字化变电站内信息类型和特性,建立了变电站内信息的漏桶模型,引入微流和级联网络的概念,应用网络演算理论,推导了普遍适用、形式统一的计算时延上界的解析表达式,据此可以在信息传输前准确判断传输时延能否满足时限要求.以一典型220 kV数字化变电站为例,采用该方法得到了变电站内各种信息流的传输时延上界,表明本方法的有效性.该方法为构建满足时延要求的数字化变电站提供了理论依据.     

基于分布式模型预测控制的含分布式储能有源配电网动态电压控制

针对大规模分布式电源(distributed generator, DG)接入配电网造成的电压越限问题,提出一种基于分布式模型预测控制(distributed model predictive control, DMPC)的含分布式储能有源配电网动态电压控制方法,协调配电网中大量分布式光伏(Photovoltaic, PV)、储能(energy storage, ES)等可调资源,实现电压越限的快速动态恢复。首先,通过分析分布式光伏、储能等可控资源不同的动态过程以及配电网的电压灵敏度模型,建立计及分布式电源动态过程的配电网整体控制模型;考虑到配电系统整体规模大、控制设备多,为避免对通信可靠性要求过高,通过ε分解法将整体配电网模型分解为若干子网络,降低系统的耦合关系。其次,考虑各分布式光伏、储能的有功和无功功率出力约束以及容量限制,进行含约束的分布式模型预测控制设计,并转化为二次约束二次规划(quadratically constrained quadratic program, QCQP)问题优化求解控制指令,实现配电网电压越限的快速动态恢复。最后,通过基于IEEE-33节点配电网的仿真验证了所提方法的有效性。     

基于802.1x的校园网总体服务体系设计与实现

本文将改进的IEEE802.1x与CISCOSCE2000结合,设计实现了一整套的校园网用户接入控制、服务质量管理、网络应用管理、网络实时监控、网络计费,以及用户自助服务体系。有效地解决了目前大多数校园网中存在的地址盗用、网络带宽及应用难以管理等问题。同时,系统对IEEE802.1x的改进并没有改变其标准通讯机制和数据报文格式,因此可与所有厂商的交换机配合使用,避免了使用厂商私有客户端时受限于其设备的问题。     

交换机端口安全策略在智能变电站中的应用研究

为了保证智能变电站通讯网络运行的稳定性和安全性,提出了智能变电站通讯网络端口接入控制的安全策略。介绍了智能变电站的通讯方式和网络结构,分析了智能变电站存在的安全隐患和交换机的端口安全接入控制需求。解释了基于静态MAC地址的端口安全的工作原理和技术特点,阐述了基于IEEE802.1X协议的端口安全的组网方式、工作原理、认证过程和技术特点,总结了现阶段智能变电站端口安全策略的具体应用模式和实施方案。最后得出结论,现阶段采用静态MAC地址和IEEE802.1X相结合的方式进行交换机的端口安全接入控制可以兼顾有效性和可行性,具有实用价值。     

基于量子粒子群算法多目标优化的配电网动态重构

为保证配电网动态重构后系统安全稳定的运行,提出了以网损和节点电压稳定性为目标函数的量子粒子群算法的配电网动态重构。针对配电网动态重构过程中时段划分问题,提出以负荷曲线的单调性和幅值变化大小为依据初步划分时间段落。采用整数型量子粒子群算法进行动态重构,重构过程中以相邻时段的网损变化值的关系获取最佳重构段落,然后综合考虑配电网网损最小和节点电压值最大且波动最小为目标寻找最佳重构结构。以IEEE33配电系统为例验证了所提方法的有效性和实用性。     

基于稳定影响度指标的电压稳定脆弱点分析

为判断电力系统在给定运行方式下,当前网络结构中的电压稳定脆弱区域,基于非解析电力系统动态分析理论,提出考虑动态阻抗矩阵变化的稳定影响度(SI)指标及其分析方法。所提出的节点SI指标和电网SI指标不仅可以反映节点电压和电网电压受扰动冲击的大小,而且能量化分析各区域之间的电气耦合关系及其主导因素,体现了电网各区域之间复杂的电气耦合关系,证明了电网电压冲击最大的区域就是当前运行方式下电网结构中的电压稳定脆弱区域。通过IEEE 39节点系统和华中某省电网实际运行系统仿真结果说明了分析方法的有效性和正确性。     

考虑开关动作次数的多时段配电网动态重构

通过配电网重构来降低网损是一种经济可靠的手段.一方面,鲜有文献研究如何在降低网损同时减少开关的动作次数;另一方面,目前大多数重构模型的求解算法难以保证全局最优解.提出一种基于二阶锥的多时段动态重构方法.以开关状态量为优化变量,以降低网损为优化目标,建立配电网多时段动态重构模型;将重构问题转化为混合整数二阶锥规划问题,采用二阶锥方法对所建模型进行求解,得到配电网最优动态拓扑.在此基础上,通过合并相似的开关状态,从而避免网架结构的频繁改变.通过IEEE33配电系统进行仿真,结果验证了所提方法的有效性与优越性.     

基于半动态拓扑优化的电网运行方式辅助决策

网络拓扑优化作为一种新技术,通过在电网运行过程中改变网络结构来改善系统潮流分布,提升系统运行安全经济性。文中针对现有静态与动态网络拓扑优化方法分别存在的灵活性差与计算效率低的问题,提出了一种折中的半动态拓扑优化方法,进而基于该方法进行电力系统运行方式的辅助决策。首先,介绍了当前静态与动态两类网络拓扑优化方法的优缺点,进而提出了半动态网络拓扑优化方法;其次,基于静态、动态与半动态3类网络拓扑优化方法,构建了一般形式的电网运行方式辅助决策模型,进而运用线性化技术,将所提模型转化为混合整数线性规划问题;最后,对IEEE 14节点及IEEE 118节点系统进行计算分析,说明了所提半动态网络拓扑优化方法能够兼顾系统运行灵活性与模型解算效率。     

基于WLAN的分布式测试系统实时性研究

基于分布式测试系统的发展趋势和需求以及WLAN IEEE802.11标准,本文提出了基于WLAN的分布式测试系统模型,同时分析了影响分布式系统实时通讯的性能指标.针对系统实时性要求建立了网络仿真场景,通过仿真研究了无线分布式测试系统的不同MAC层机制在数据流量递增的情况下实时性通讯的具体性能变化,并且研究了不同物理层对系统的实时性能和丢包率的影响,为进一步的系统设计提供了理论依据和参考数据.     

基于网络多核PC的软件雷达模拟器通信问题研究

针对复杂电磁环境条件下雷达兵内场仿真训练的问题,首先提出了一种基于网络的软件雷达模拟器方案,接着重点对该方案中的网络通信问题进行了详细的描述,最后通过实际测试可知,系统总的传输带宽不超过13Mbit/s,证明该方案中的通信实现在100M/1000M局域网中切实可行。整个系统运行稳定可靠,具有很大的军事价值和应用前景。     

基于低电压治理的配电网优化策略研究

配电网作为电网的重要组成部分,与广大人民群众的生产生活息息相关,但目前配电网普遍存在电能质量方面的问题,尤其是高(低)温大负荷运行方式下,“低电压”问题尤为突出。如何科学合理地优化配电网,从根本上杜绝电压质量问题反复出现是当务之急。本文针对湖北地区配电网进行分析,可知配电网“低电压”主要有4类成因,围绕这4类原因,提出基于“低电压”治理的配电网优化策略,结合运行分析以及需求分析结果,摸清问题情况与治理目标,通过运维管控、工程治理等手段,并在治理过程中定期跟踪分析,动态完善治理策略,彻底解决配电网“低电压”问题。