广域保护通信重负载下迂回路径重构算法

在恶劣环境或人为破坏等情况下,广域保护通信网络可能会发生线路中断的情况,这也是阻碍广域保护技术得以广泛应用的重要因素之一。以重负载时的广域保护通信网络为研究对象,为保证中断信道上的数据不间断传输,针对特性不同的GOOSE报文和SV报文设计不同的路径重构算法。针对时延要求、重要程度均最高的GOOSE报文,采用单一迂回路径重构算法。在此基础上,对数据量较大的SV报文,设计一种分流迂回路径重构算法。该算法的关键在于考虑了迂回路径中短板信道的带宽可用裕度,将站域所有SV报文分成多股,基于短板信道的带宽裕度比,确定最佳分流系数,从而保证重载通信系统分流后网络负载较为均衡。通过OPNET仿真软件搭建IEEE14节点通信仿真模型,对迂回路径重构算法的延时和均衡性进行了仿真验证。     

考虑网络保护的广域测量系统通信时延分析

电力系统动态监测与实时决策系统对广域测量数据的实时性提出了很高的要求。文中分析了相量数据集中器（PDC）同步算法的特点和广域通信网时延的机理,建立了广域测量系统（WAMS）通信时延的计算模型;研究了同步数字体系（SDH）网络故障对实时通信的影响,以二纤双向复用段保护为例建立了保护倒换时间计算模型,分析了倒换过程中数据丢...     

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。     

基于多协议标签交换路由宽带均衡算法的电网通信负载缓冲研究

为了解决现有方法存在的数据包延迟和时间较长的问题,提出基于多协议标签交换(multi-protocol label switching, MPLS)路由宽带均衡算法的电网通信负载缓冲方法。获取建立电网通信信息路由的目标函数与约束条件,结合基于MPLS的动态带宽调度算法,实现MPLS路由宽带均衡,完成电网通信负载缓冲。结果表明：采用所提方法数据包的延迟时间得到了降低,方法的应用性能理想,为相关领域的深入研究提供了可靠依据。     

通信通道时延对微机保护装置的影响

电力系统光纤通信网促进了纵联电流差动保护技术的发展,但在实际应用中,必须考虑光纤通信通道的时延问题。从通信通道时延长短、通道路由一致性以及影响网络时延的因素等方面分析了通信通道时延对微机保护正确工作的影响。分析说明,不同原理的保护装置受通信通道时延的影响不同;应尽量采用光缆直接连接方式,简化中间环节,减少经过的路由数量,保持同步数据网的可靠运行,且用于传输微机保护信息的光纤网络规模不宜过大,使用模式不宜过复杂。论文还提供了不同类型光纤通道的时延计算方法,可为特定通道情况下装置的选型以及微机保护装置的运行维护提供依据。     

基于OPNET的广域测量系统仿真与通信延时性能分析

广域测量系统对实时性要求严格,而通信延时是影响实时性的重要因素。通信延时作为广域测量系统延时的重要组成,带有不确定性,因此成为其通信性能研究的重点和难点。对广域测量系统的通信设备、通信业务和通信网络拓扑进行建模,并依此对电力系统稳态工况、故障工况和网络设备故障工况三类场景进行仿真。由此得到在不同工况下广域测量系统的通信延时大小,从而评估分析该系统的现状和瓶颈。为广域测量系统的研究分析提供了新方法,同时为其规划与建设提供了参考意见。     

梯级库群水流滞后性影响的日优化调度模型研究

水流滞时的存在导致梯级水电站调度期内的水量不平衡,给梯级水电站短期联合优化调度造成困难。基于水量平衡原理建立了考虑调度期和滞后期综合效益的梯级水电站优化数学模型,给出了调度期与滞后期水量发电效益的计算方法;针对所建立的优化模型具有的有后效性问题,提出了轮库迭代与POA相结合求解方法,并推导出迭代通式。以三峡梯级为例开展了实证研究,取得了合理的结果。文中提出的方法结构简单,具有较好的通用性,对考虑时滞的梯级电站的日计划制定具有一定的参考价值。     

层次化保护控制系统及其网络通信技术研究

新一代智能变电站层次化保护控制系统旨在基于跨间隔、跨变电站信息,实现最优保护控制策略,其中,信息共享和高可靠的通信网络方案是其重要支撑技术。剖析了层次化保护控制系统的体系结构、功能定位,对层次化保护通信系统的网络流量和网络时延进行分析,提出了一种应用于新一代智能变电站的优化网络通信方案。它基于网络报文时延可测技术,克服了目前不同步采样报文不能进行组网传输的限制,实现了保护装置功能不依赖于全站统一对时,推进了新一代智能变电站的信息共享和网络传输技术发展。     

考虑不对称时延的线路电流差动保护拒动和误动概率分析

通道时延不对称会影响线路电流差动保护的时间同步精度,并降低保护动作的可靠性.因此有必要对拒动和误动的影响机理进行深入研究,以提高线路保护的整体可靠性.文章根据线路电流差动保护的基本原理和时间同步方式,分析了通道不对称时延导致保护拒动和误动的原因;给出了通道不对称时延诱导的拒动和误动概率模型,并设计了相应算法;以5种线路...     

基于IEC 61850的配电网网络化保护通信建模与实时性可靠性分析

将IEC 61850标准应用于配电网保护领域,研究配电网网络化保护技术,成为配电网发展的新热点。然而,配电网网络化保护面临着通信距离长、范围大、面向多个站点等苛刻的通信条件,通信的实时性和可靠性受到严峻的考验,亟需得到定量化的分析和论证。为此,基于IEC61850标准,依托OPNET仿真平台,对配电网网络化保护通信的报文信息以及实体设备进行自定义建模,并结合通信组网方案、设备选型以及采样策略,搭建了多个不同场景的配电网网络化保护通信仿真模型。仿真探讨了通信网络的延时、延时抖动性、丢包率等网络性能,定量化分析和论证了通信网络的实时性和可靠性。最后还探讨了配电网网络化保护通信的应用边界。基于OPNET的配电网网络化保护通信实时性和可靠性的研究方法和分析结果,能够为配电网网络化保护的工程化应用提供重要的参考意义。     

抗时延抖动的线路纵差保护分组传输通道配置参数影响分析

分组传送网承载电力通信时分复用业务存在随机时延抖动,严重的随机时延抖动会影响线路纵差保护数据的实时性,进而威胁电网安全。在全面分析分组传送网调度机制和时延抖动原理的基础上,建立了分组传送端到端随机时延抖动的数学模型。数值仿真研究了分组封装尺寸、背景流量、网络节点数和节点吞吐量对随机时延抖动的影响。结果表明,合理设置这几个参数可以有效降低随机时延抖动,提升网络性能。研究成果对线路纵差保护数据分组传输通道的配置具有工程参考价值。     

广域时滞电力系统控制器的优化算法及其应用

随着电力系统规模的不断扩大,控制信号在广域环境下产生的时滞现象会对电力系统的稳定运行产生难以忽略的负面影响。基于 Lyapunov稳定性理论,研究在时滞影响下,基于状态反馈的广域电力系统控制器的设计问题。首先,通过构造 Lyapunov-Krasovskii泛函,运用矩阵解析方法,得到了基于非线性的矩阵不等式结构;然后,将不等式中的非线性项做线性化处理,使其转化为隶属于线性矩阵不等式的锥补问题,在迭代求解时,对迭代次数进行了优化,平衡了迭代时间与时滞上界的关系。最后,通过仿真算例验证了所得控制器不仅具有较低的保守性,而且具有较快的响应速度,在工程上有较高的实用性。     

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。     

双系统双网络通道架构下的HVDC冗余网络通信 故障检测与控制的研究

提出一种不依赖于特定通信介质的冗余通信检测及控制方法,其主要内容是对通信系统数据流进行分析,在接收方和发送方设计统一网络故障机制判断标准。在应用层的报文结构中设计了一种冗余控制数据块,应用程序通过对控制系统中接收和发送模块的冗余控制数据块的分析和处理,实现了系统中用户数据与测试数据生成、冗余发送通道选择、网络状态实时检测、网络切换及系统切换等功能。使用该监测及控制方法的HCM30000系统在溪洛渡-浙西直流输电工程的实验数据表明,该软件控制策略具有成本低、可靠性高、移植方便的特点,对于大型工业控制系统双系统双网络通道的冗余通信管理具有重要的应用价值。