考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估

提出一种考虑故障处理全过程的配电网信息物理系统可靠性评估方法。建立表征信息系统支撑作用的网络连通性模型和信息传输时延模型,在此基础上研究故障定位、隔离和供电恢复各阶段的可靠性模型,并进行故障后果分析。利用事件树分析故障处理的时序过程,定量描述信息系统失效对物理系统故障处理结果的影响。利用序贯蒙特卡洛方法模拟信息物理系统的时序状态序列和故障处理的动态过程,并计算系统可靠性指标。最后,针对影响信息系统功能的2个主要因素:信息元件自检率和信息传输时延,进行灵敏度分析。算例结果验证了所提方法的可行性和有效性。     

配电网信息物理系统可靠性评估关键技术探讨

信息物理高度融合是未来智能配电网的发展趋势,主要针对配电网信息物理系统(CPS)可靠性评估关键技术进行综述与展望。从配电网信息空间、物理空间的风险来源挖掘入手,进一步对信息物理相依存下的影响因素进行总结和分析;在此基础上,归纳总结了配电网物理系统、信息系统各自典型的可靠性指标分类方式与具体数学表达以及两者耦合下的可靠性指标构建技术,进而总结了配电网CPS可靠性评估算法与方法的研究进展;从配电网CPS异构数据处理、信息物理关联的建模与仿真、配电网CPS可靠性评估指标与方法、配电网CPS广义攻击与防御机制4个方面进行了展望。     

基于成功流法的配电信息物理系统可靠性评估

文章引入成功流法解决现有蒙特卡洛法应用于大规模配电信息系统可靠性评估耗时的问题。根据智能分布式的故障处理模式对信息物理系统进行设备及功能可靠性建模，利用同一系统内、不同系统间元件之间的依存关系定量分析信息系统故障对物理系统供电可靠性的影响，获得计及信息系统影响的成功运行频率概率和区域成功运行时间概率，并由此得到负荷点及系统可靠性指标。最后，将文章提出的方法与蒙特卡洛法进行比较，计算结果表明文章提出的方法具有较好的精度及实用性，在大规模配电信息物理系统中效率优势更为明显。     

基于EPON的配电网自动化通信系统及其安全机制

结合以太网无源光网络(EPON)的技术特点及配电网自动化对通信系统的要求,设计了一种基于EPON的配电网自动化通信系统;针对该系统存在的安全威胁,利用对称密码算法及询问-应答机制,同时遵循EPON系统多点控制协议(MPCP)子层基于询问的发现过程,提出了满足系统认证和加密需求的安全通信方案,并给出了该方案的实现方法.     

基于分布式馈线自动化的配电信息物理系统可靠性评估

对采用分布式馈线自动化的配电信息物理系统进行了可靠性评估。基于分布式馈线自动化的故障自愈实现原理,在传统物理系统两状态元件模型中考虑信息系统的影响,通过建立信息系统的元件和网络模型描述分布式馈线自动化的终端功能和邻域局部信息的交互过程,并由故障元件的位置定量描述在配电网发生故障时信息系统元件失效对物理系统可靠性的影响。利用序贯蒙特卡罗方法抽样,对系统进行仿真以获得计及信息系统故障的可靠性指标,对信息系统通信网络和终端2类元件进行失效分析,并探究断路器的重合闸功能在纠正故障上游因信息系统故障导致的误停电情况的可靠性影响。算例分析结果验证了所提方法的有效性。     

不确定性环境下考虑信息失效的主动配电网可靠性评估

针对目前评估方法中存在的分布式电源、信息物理模型和交互作用分析考虑不充分的问题,文中提出了一种在不确定性环境下考虑信息失效的主动配电网可靠性评估方法。首先,建立了分布式电源与负荷模型、信息物理元件模型和信息传输可靠性模型。然后,结合信息失效对配电自愈过程的间接作用,量化分析了不确定性环境下信息系统不同层次失效对故障隔离、定位和供电恢复的影响,提出了采用蒙特卡洛抽样的可靠性评估方法。最后,通过算例仿真验证了所提模型和方法的有效性。     

配电网信息物理系统可靠性的精细化建模与评估

随着信息通信技术广泛应用于配电网,配电网的信息物理耦合程度逐渐加深,现有配电网信息物理系统可靠性模型难以准确评估实际工程应用中复杂场景的可靠性.文中基于耦合元件的失效情况建立了多状态可靠性模型,并基于满二叉树拓扑遍历配电网信息失效场景,由此提出了一种新颖的可靠性分析方法.该方法考虑了实际故障处理过程与转供容量约束,并适...     

考虑天气影响的配电信息物理系统可靠性评估

电力与通信深度融合是配电网发展的趋势,而天气又是影响配电网可靠性最主要的要素之一,研究评估考虑天气影响的配电信息物理系统可靠性很有必要。首先,选取对电力元件故障和通信元件故障影响最大的天气要素,并对天气要素进行区间划分,构建适合分析电力元件故障和通信元件故障的天气状态模型;其次,结合配电网历史故障数据和历史天气数据,构建以天气状态为变量的电力元件故障概率模型和通信元件故障概率模型;接着,针对通信元件故障使得监视和控制失效而造成的后果评估,给出配电网失负荷量化分析方法;然后,综合考虑电力元件和通信元件故障,提出基于蒙特卡洛方法的配电网信息物理系统可靠性评方法;最后,在改进的IEEE 33节点测试系统进行仿真测试,验证了所提算法的可行性和有效性。     

考虑天气对无线接入网影响的配电信息物理系统可靠性评估

为量化配电网可靠性评估中天气对无线通信质量及故障处理过程的影响,提出一种新的配电信息物理系统可靠性评估方法。首先,分析天气对无线通信性能的影响,建立信息系统链路有效性模型;其次,采用故障模式影响分析法量化分析配电网故障时信息链路失效对配电网自愈过程的影响;最后,提出基于蒙特卡罗模拟的配电信息物理系统可靠性评估方法,以评估系统可靠性。算例采用改进的IEEE RBTS BUS6 F4,通过仿真分析验证了所提方法的有效性。     

EPON技术在农网配用电系统中的应用

随着我国电网不断发展,智能电网的建设已经开始逐步实施电网的自动化、信息化和互动化,建设大容量的光纤通信网是目前最适合配用电通信发展的通信方式.针对农网配用电系统业务的需求和现状,通过分析EPON技术和特点,探讨了EPON技术在农网配用电系统中的应用.     

考虑信息失效影响的配电网信息物理系统安全性评估方法

由自然故障或网络攻击导致的信息失效事件会影响配电网的故障处理过程,导致配电网停电区域的扩大与停电时间的延长。为量化评估信息失效故障给配电网信息物理系统（cyber physical system, CPS）安全性造成的影响,首先建立配电网CPS安全性评估框架,明确安全性评估的内容和流程。其次,以最小化失负荷功率为目标函数构造配电网故障恢复数学模型,得到故障下的最优开关动作策略。随后考虑故障定位、隔离、恢复过程中出现的信息失效故障,分析其对故障处理业务的影响,计算信息物理组合故障下的安全性评价指标,最终得到对配电网CPS安全性影响最大的关键组合故障集与关键的电力及信息设备。基于某地62节点配电网算例的仿真结果,验证了所提方法的有效性和合理性。     

以太网无源光网络技术在智能小区配电网中的应用

介绍了目前常用的配电网自动化通信技术,提出了以太网式无源光网络（EPON）技术的特点和组网优势,重点对EPON技术应用于配电网自动化通信系统的可行性进行分析．结合工程实际提出了应用案例。     

考虑信息设备故障的综合能源信息物理系统可靠性分析

综合能源信息物理系统(integrated energy cyber physical system, IECPS)中信息系统失效将会对系统可靠性造成一定程度的影响,为研究信息系统中信息设备故障对综合能源系统可靠性影响,定义了信息物理子系统的概念并提出了一种适用于综合能源信息物理系统的可靠性评价指标。首先,基于马尔科夫过程蒙特卡洛法(Markov chain Monte Carlo,MCMC)建立多时段状态概率模型。其次,建立了综合能源信息物理系统模型,分别利用复杂网络理论和能源集线器技术建立了信息系统静态模型和物理系统数学模型,并对信息系统作用过程进行分析和建模。最后,利用提出的可靠性评价指标同时考虑系统供能水平,分析了不同情况下信息设备故障对综合能源系统可靠性的影响,以及系统可靠性对不同信息设备的敏感程度。算例以某综合能源信息物理系统为例,按照上述评估指标和方法评估信息设备故障对综合能源系统可靠性影响程度,结果可为综合能源信息物理系统的规划和运行提供参考。     

基于EPON和工业以太网的新型配网通信混合组网方案

介绍了以太网无源光网络(EPON)技术和工业以太网技术原理,对这2种通信组网方案进行了经济技术对比,在此基础上提出了基于EPON和工业以太网的新型配网通信混合组网方案。该方案在系统的可靠性、扩展性、接入便捷性、兼容性等方面均有优越性能,适应实际工作环境能力更强,并通过工程实例进行了验证。     

EPON技术在用电信息采集系统远程通信网络中的应用

提出用电信息采集系统远程通信信道的建设是用电信息采集系统建设的重要组成部分。针对用电信息采集系统远程通信的需求及配电网拓扑结构的特点,描述了以太网无源光网络E-PON技术在用电信息采集系统中的应用方式。介绍了一种采用EPON技术的用电信息采集系统远程通信网络,并分析了EPON网络的通信原理以及该技术在用电信息采集系统中应用的优缺点。最后,结合EPON技术的特点,说明该技术也可以应用在用电信息采集系统的本地通信中,为实现"全覆盖、全采集、全费控"目标做应有的贡献。     

计及控制功能失效的微电网信息物理系统可靠性评估

对隔离型微电网内各个微源的协调控制很大程度上依赖安全可靠的信息系统,信息元件随机故障将通过控制功能失效进而影响微电网的可靠性。本文提出一种计及频率控制影响的隔离型微电网可靠性建模与评估方法。首先根据隔离型微电网集中式频率控制方法及信息失效对频率控制模式的影响,建立了信息物理间接影响耦合关系;其次基于隔离型微电网调频模型,提出了元件故障后果量化评估方法;定义了新的微电网可靠性指标,以表征控制失效对系统可靠性的影响,并采用基于频率控制仿真的序贯蒙特卡罗模拟法对隔离型微电网信息物理系统可靠性进行了评估。算例仿真分析了信息元件失效通过频率控制对隔离型微电网可靠性的影响,验证了本文所提指标、模型和方法的正确性。研究成果可为隔离型微电网的规划和运行提供有效技术支撑。     

配电网信息物理故障的耦合度计算方法

配电网信息物理系统(CPSDN)中信息系统和物理系统深度耦合,使得信息和物理故障可以相互耦合对配电网的运行造成影响.文中提出一种配电网信息物理故障的耦合度计算方法,从故障危害的角度评估信息与物理系统间的耦合程度.首先,在分析信息物理协同攻击(CCPA)对CPSDN影响的基础上,综合考虑攻击造成的故障危害及节点的防护水平...     

基于持续时间马尔科夫链的配电信息物理系统可靠性评估

配电自动化对配电网供电可靠性的贡献程度有赖于通信方式的选择。为此,提出一种基于连续时间马尔科夫链的配电信息物理系统可靠性评估方法。建立层次化的系统可靠性模型,解析各层子系统的可靠性指标传递过程,利用灵敏度分析来比较不同通信接入技术的场景适用性。最后,以罗伊-比尔顿测试系统(Roy Billton test system, RBTS)母线5为算例对所提方法进行验证,并分析网络时延和误码对供电可靠性的影响。结果表明：基于无线公网的配电自动化,在合适的信噪比条件下可达到应用光纤或电力线载波通信方式的可靠性水平。     

基于EPON 通信的智能配电网馈线差动保护

智能配电网正朝着网格化、多电源的拓扑结构发展,传统配电网保护、馈线自动化(FA)已经越来越难以满足智能配电网自愈的要求。电流差动保护由于其优越的速动性、灵敏性和选择性而广泛地应用于输电线路,现有的方法是采用专用光纤通道或者基于同步数字系列/准同步数字系列(SDH/PDH)技术的复用通道来实现,但架设这些通信设备费用高且通信速率慢。文中提出并研制了一种适用于智能配电网的差动保护的装置,该装置基于以太无源光网络(EPON)来实现差动保护装置之间采样数据的传输,配以抗延时抖动及IEEE 1588同步算法,实现多端线路差动保护。测试表明,保护能够准确动作,满足精度和动作时间的要求。该装置已在某10 kV线路挂网运行。