泛在电力物联网背景下变电站整体架构设计

提出了具备感知终端海量接入、网络计算集成协作和业务应用按需定制等特点的泛在电力物联网概念,设计了泛在电力物联网背景下包含感知设备层、网络传输层和平台应用层的变电站基本架构,并结合变电站常规业务与发电企业、电网等新业态的实际发展需求,从感知设备层、网络传输层、平台应用层提出了泛在电力物联网涉及的关键技术。     

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。     

基于区块链技术的智能变电站配置版本管理

变电站的数字化配置是一个复杂过程,其频繁修改的配置文件存在管理效率低、监管难、过分依赖人员素质、风险高等风险。在深入分析区块链技术对于解决变电站配置问题的适应性的基础上,设计了基于区块链的变电站配置文件版本管理框架。对其中数据层区块结构、网络层组织、共识层机制、智能合约层实现、业务流程、存储空间回收、统计和监视等关键技术应用进行了详细设计。最后对所设计方案进行了性能和安全性分析。基于区块链的变电站数字化配置版本管理,提供了一个分布式系统方案,实现了基于智能合约的自动化更新,实现了不可篡改和可追溯的客观化监管。其效率和安全性有一定技术保障,为智能变电站的工程应用提供了一种新的解决思路。     

智能变电站自动化设备透明运维系统构建与应用

针对常规变电站在运行监视、操作与控制、综合信息分析与智能告警等方面不规范的问题,开发智能变电站自动化设备(Smart Substation Automation Equipment,SSAE)透明运维系统。首先将智能变电站运维系统划分为现场运维和远程运维以适应不同场景,并基于信息模式,细化设备一体化运维细节。对变电站监控系统配置规范化、自动化设备和运行参数网络化统一配置运维。研制一体化运维工具,在广域运维主站新增透明运维功能模块,实现交换机、测控装置和版本一体化管控运维。     

基于弱可观状态分离估计的机载灵巧弹药快速传递对准方法

为了解决机载灵巧弹药微机电系统(MEMS)惯性导航传递对准时间过长、严重制约载机安全的问题,提出了MEMS陀螺零偏两点估计算法和弱可观测状态分离估计的快速传递对准算法。该方法基于对Kain等^［1］提出的速度+姿态匹配快速传递算法的可观测度分析,解决了陀螺零偏弱可观测状态的分离估计。采用系统噪声变分贝叶斯-卡尔曼滤波自适应算法处理快速传递对准算法中分离估计器参数对滤波器收敛的影响。仿真和靶场试验结果表明,在2.5 s内两点估计法估计准确度至少达到88%,对应的传递对准时间缩短到8 s.     

智慧城市路网交通流量均衡性优化调度方法

早高峰和晚高峰时段的路网交通混乱,极易发生拥堵情况,为缓解交通系统压力,设计节点元胞划分下智慧城市路网交通流量均衡性优化调度方法。获取不同交通路线间的流量分离函数,定义路径交通流量和可用路段费用,得到出行者在某段路径上的概率函数,计算智慧城市路网各路段交通流量;获取流量守恒和车辆传递函数,计算可变元胞的单独序列,建立交通节点元胞划分模型;设计交通流量均衡性优化调度算法,得到城市路网均衡性的优化调度结果。设置仿真参数,对比优化前后三个路网模型的路径流量,仿真结果显示：早高峰和晚高峰时段路段内的路径流量明显降低,在其他时段,优化后的路径流量也不同程度下降,且路网模型越复杂,该优化方法的调度效果越好。     

基于LAB+i平台的电力需求侧管理案例分析

智能电网元件引入配电网和市场系统,对电网需求侧管理提出了新的挑战和机遇。智能电网国家实验室LAB+i已经拥有必要的基础设施进行智能电网的案例研究,其中包括电力需求侧管理。介绍了哥伦比亚国立大学的应用案例,在LAB+i平台实施基于3种需求响应技术的自动化管理系统,能够为校区每个建筑找到最佳负荷曲线。     

m序列伪随机动态测试信号建模与压缩检测方法

针对智能电网中动态负荷对电能计量的影响问题,建立了m序列伪随机动态测试信号的参数模型,并分析了该测试信号的统计特性;证明了该动态测试信号的频域稀疏性,采用压缩感知理论建立了伪随机动态测试信号的压缩感知检测系统模型,采用稳态优化方法构建了压缩感知测量矩阵;在此基础上,针对m序列伪随机动态测试信号,提出了电能量值的压缩感知测量方法;仿真分析了长度为255位、511位、1023位单周期和多周期m序列动态测试信号的相对误差,误差均小于10~(-12),可忽略不计,表明所提压缩感知测量方法能够准确测量伪随机动态测试信号的电能量值。     

中压配电网静动态中继结合的分级分层电力线载波通信路由算法

为了满足中压配电网配电自动化系统高可靠性、高实时性的数据传输需求,电力线载波通信(PLC)技术需要灵活可靠的路由组网算法。在分析中压配电网结构特点的基础上,提出了一种静动态中继相结合的分级分层PLC路由算法。根据中压配电网的拓扑结构,采用静态中继法将PLC网络分为3个级次,保证网络整体逻辑结构与配电网的物理结构大致相符,加快PLC网络的组网速度;每一级次内使用改进分层搜索算法进行动态中继自组网,保证组网的灵活性与可靠性。仿真结果表明所提算法能够根据配电网的结构及信道环境自适应地组网,路由优化过程兼顾了链路质量与中继负载均衡性;所提算法计算量小、组网速度快,通过调整算法中的权重参数可以灵活满足组网对可靠性与实时性的不同要求。     

基于多元大数据平台的用电行为分析构架研究

随着智能电网的发展,越来越多的测量装置向底层延伸。高级测量体系和配电网的发展不可避免地使用户用电数据量呈几何倍数增长,另一方面,电网也在积极寻求方法让需求侧可以充分地参与电网调控,增强电网可控性和经济性。在上述背景下,运用配用电数据分析用户用电行为建立相关驱动方法,可充分利用现有资源,为政府政策制定、电力公司业务拓展和用电行为引导提供新的解决思路。在配用电数据采集、聚合、处理和应用等方面提出了以大数据平台为基础的整体构架,设计了基于流处理和批处理的数据驱动方法,提出了适用于多维大数据用电行为分析的随机矩阵相关性算法,最后讨论了用电行为分析面向不同对象的应用场景。