基于混合队列模型的配电网状态监测业务通信带宽预测

配电网状态监测系统建设是构建泛在电力物联网的重要内容,准确预测通信网络带宽对明确业务需求、优化资源配置具有重要意义。针对当前配用电基于排队论的通信带宽预测方法在混合业务并存时带宽计算过程复杂的局限性,提出了一种基于G/M/1/N队列模型的通信带宽预测方法。从状态监测系统架构和数据业务特点出发,分析混合数据业务到达时间间隔的统计描述以及基本传输速率,并给出了满足服务质量（quality of service,QoS)要求的系统带宽最优化化求解方法。以典型配电网状态监测应用为例,讨论了业务带宽、服务质量和带宽利用率之间的量化评价过程;验证了配电网状态监测网络信息流的“小数据”特征,为低功耗广域物联网通信技术在配电网状态监测中的应用提供了理论支撑。     

智能配用电信息采集业务通信带宽预测

针对现行配用电信息采集业务带宽计算方法存在带宽资源利用率不高的局限性,提出一种基于排队论的业务通信带宽计算方法。从智能配用电信息采集业务通信特点出发,分析了现行计算方法带宽资源利用率不高的原因;阐述了基于M/M/1/k排队论的智能配用电信息采集业务带宽计算方法的基本思想、实现步骤和最优带宽求解流程;通过考虑业务通信动态特性和服务质量要求,使带宽资源利用率最大化。以电能采集业务为例,讨论了所提方法借助业务带宽、服务质量与带宽资源利用率之间的量化评价过程,以及支持配用电信息采集业务根据带宽资源充裕度情况合理分配带宽资源的过程;并通过国家电网典型配用电信息采集业务算例,与电力现行弹性系数带宽预测方法进行对比分析,验证了所提方法的有效性。     

基于NB-IoT的用电信息采集应用

随着智能电网用电业务的深化应用,用电信息采集系统不断推广,对智能通信网络的网络覆盖、带宽、可靠性和安全性提出了更高的要求。提出基于窄带物联网(NB-IoT)技术的用电信息采集应用方案,通过NB-IoT与同类技术的对比分析,论证电力NB-IoT在用电信息采集应用中的可行性。基于电力NB-IoT技术优化现有的智能用电通信网络和基础架构,为构建面向智能用电的低成本、高速和高可靠性的新型通信网络提供重要参考。     

基于电力无线专网的用电信息采集业务接入控制方法

随着智能电网通信终端数量和业务的迅速增长,LTE电力无线专网的接入控制已成为海量业务的重要瓶颈,其接入时延、阻塞率和资源利用率在一定程度上影响了电力业务的可靠性和实时性。针对大规模用电信息采集业务,提出了一种电力数据分组业务的无线接入控制方法。首先提出了面向用电信息采集的电力无线专网系统架构,其次结合智能配用电业务的特点,建立电力数据分组业务的无线接入控制模型,最后进行仿真验证。仿真结果表明,所提出的用电信息采集业务接入控制机制,能有效提升电力无线专网对业务的可靠高效支持能力。     

面向软件定义网络的配电边缘计算终端优化部署方法

为增强配用电物联网的业务支撑能力以及节省经济成本,提出了一种面向软件定义网络(software defined network, SDN)的配电边缘计算终端优化部署方法。电力无线专网基站具有丰富的数据流与业务流,利用无线基站站址部署配电边缘计算终端具有显著的优势。首先,介绍了面向软件定义网络的配用电物联网边缘计算架构,建立了配用电物联网的业务、智能终端和边缘计算终端等要素模型。进一步,考虑边缘计算终端、智能终端以及SDN控制器的通信方式约束、边缘计算终端的服务延时和硬件配置约束,以年均设备成本和年均运行成本之和为目标,建立了配电边缘计算终端优化部署模型。最后,基于多场景的算例仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于OPNET的配用电物联网监控系统通信建模与仿真

为了有效分析基于物联网技术的配用电监控系统通信网络性能,提出了基于OPNET的配用电物联网监控系统通信模型和仿真平台的建立方法。根据物联网典型的3层结构,结合配用电系统实际架构,构建"三层两网"配用电物联网监控系统模型。在配用电物联网监控系统建模需求分析基础上,通过OPNET Modeler建立配用电物联网监控系统通信模型,构建符合实际运行特点的通信仿真平台,实现配用电物联网监控系统网络性能多场景仿真。所提出的基于OPNET的配用电物联网监控系统通信建模与仿真方法,为配用电物联网监控系统通信网络性能提供定量分析工具,对物联网技术应用与配用电运行控制领域提供有力的参考依据。     

智能配用电通信网络的研究

随着智能电网的不断发展,各种新型配用电业务层出不穷,现有配用电通信网络架构不能很好地满足未来配用电业务灵活性、开放性的要求。对新兴的智能配用电业务在通信网络方面的需求进行了分析。提出了基于SDN技术并结合网络虚拟化与融合网关技术的智能配用电通信网络方案,研究了网络的基本架构和涉及的关键技术,最后,对SDN技术在配用电业务中的拓展应用进行了展望。     

智能配用电多业务汇聚的通信带宽预测

针对智能配用电业务增多带来的业务断面通信带宽预测复杂性问题,提出一种基于混合业务排队论模型的汇聚节点业务断面通信带宽预测方法。首先分析了智能配用电4类业务的通信服务质量要求及其业务汇聚流特性;其次分别通过业务服务质量指标的排队论参数映射和4类业务汇聚流的排队论到达速率计算,构建了混合业务汇聚流排队论带宽预测模型;最后在带宽预测模型基础上,提出了变电站汇聚节点业务断面的混合业务排队论最优传输效率带宽预测计算方法。以湖南省电力公司通信网"十二五"规划使用算例为实验数据,分析了所提方法预测带宽和业务服务质量(延迟和丢失率)指标的定量关系,通过与弹性系数带宽预测方法进行对比分析,验证了所提方法的有效性。     

面向智能电网的物联网架构与应用方案研究

根据智能电网信息通信技术平台的业务特点和功能需求,提出了面向智能电网输电、变电、配电和用电四大环节的物联网分层体系架构,并将其与传统电力通信网进行了对比。作为物联网末端的最重要组成部分之一,无线传感器网络在面向智能电网的物联网应用中发挥着重要作用,提出了面向智能电网生产环节的传感器网络应用解决方案。同时,在对智能电网的互动性需求分析的基础上提出了面向智能用电的物联网解决方案。     

江苏配用电一体化通信平台典型方案

随着智能电网建设需求的提出,配用电网络自动化程度的不断提高,对配用电通信网建设提出了较高要求。电力网络现有的通信方式及其配置方案很难满足智能电网各层次的需要。近年来,各种通信新技术不断涌现,给智能电网的通信网络增多了可选方案。面对如此众多前沿的通信新技术,如何按照智能电网的要求选择合适的通信方式变得越来越复杂。文章比较了现有的配用电通信技术体制,并结合江苏电力配用电网络的现状,提出了江苏配用电一体化通信平台典型方案。     

泛在电力物联网传输网优化关键技术研究

泛在电力物联网作为能源互联网建设的重要基石,对于提升电网综合效能和社会效能,促进满足用户需求的新兴业务的发展具有重要意义。面对新形势、新要求,通过优化泛在电力物联网内部通信网络架构,加快建设泛在电力物联网步伐,实现“能源数据”广泛互联,成了亟待解决的关键问题。本文以泛在电力物联网架构下的传输网为例,分别从网络拓扑结构和路由层面2个角度出发,制定优化策略。从网络拓扑角度出发,提出了基于节点权重的加边优化策略;从路由层面出发,考虑业务均衡性问题,提出了基于边介数的优化路由策略;通过构建网络性能评价指标,将本文提出的优化策略与传统策略进行对比,验证了优化策略能够提升网络的健壮性,扩充网络容量。     

基于泛在电力物联网多源信息的电网动态风险评估系统

针对当前电力调控中心难以计及多源信息对电网动态过程进行有效风险评估的现状,指出了泛在电力物联网大背景下电网风险评估所面临的挑战与机遇,提出了基于泛在电力物联网的电网动态风险评估体系架构。首先介绍了电网动态风险评估概念,并设计了基于物联网的电网动态风险评估体系流程。其次提出了如何利用泛在物联网多源数据解决故障概率动态感知、故障集动态选取、故障后状态动态生成以及操作过程动态风险评估等关键问题的处理方法。最后基于该体系架构,设计了相应的软件系统,介绍了该系统的数据源、数据中台以及主要功能模块,并结合实际案例,对系统的应用情况进行了说明。     

基于三维时空特性的低压配电网拓扑识别方法

为解决泛在电力物联网的数据融合和数据互通问题,针对目前低压配电网拓扑连接信息更新不及时的拓扑错误问题,提出一种基于三维时空特性的低压配电网拓扑识别方法。该方法首先基于地理信息系统中配变台区和终端用户的经纬度地理信息,结合台区辐射范围限制,利用多空间尺度特性初步确定"变-户"关系;其次,基于辐射重叠区"变"、"户"节点智能电表的电气量序列,利用K-Means和PCA的多序列窗口截面特性实现拓扑校核;再其次,基于电压相关性,提出多时间相关性特性的拓扑变化监控方法。最后,通过仿真算例和现场案例验证了所提出方法的可行性。     

单相智能费控光纤网络电能表的设计与应用

在泛在电力物联网建设的大背景下,采用先进通信技术,实现电力系统各环节万物互联、人机交互,具备电网状态全面感知、信息高效处理与应用便捷灵活特征的目标对电能数据采集终端提出了新的要求。本文介绍了一种新型单相智能费控光纤网络电能表(专利名多功能一体化电度表)的组成架构、原理及用电信息采集与处理系统实现。通过实际测试,基于单相智能费控光纤网络电能表构建的用电信息采集系统可提供充足有效的信息和数据支撑,成为电力大数据的一个生长点,具有重要应用价值。     

电力物联网技术标准体系初探

电力物联网(PIoT)是实现万物互联共享、全面协同可持续的电力产业升级变革的有效途径,是推动智能电网向透明电网和零边际成本电网有序演化的可行方案.为了推进PIoT标准体系建设、指导PIoT相关技术和产业发展,从物联网、智能电网、可再生能源、电网互联、电力信息通信5个方面对PIoT相关标准现状进行了梳理概括,结合PIoT标准体系建设的需求和原则,设计了PIoT标准体系的构建方法;初步提出了包括通用共性标准、感知控制域、物联集总域、网络通信域、用户域5个专业领域,16个子域及41个标准系列的四层级PIoT标准体系构架;围绕行业发展的态势、方向,为PIoT标准化工作的实施和推进给出了合理化的建议.     

Applications of IoT in Smart Grid

In this paper,the basic requirements of the smart grid in China are studied.By applying Internet of Things (IoT) technologies,various intelligent services can be created.The development of the smart gr...     

物联网技术研究综述

近几年来物联网技术受到了人们的广泛关注。本文介绍了物联网技术的概念、历史与发展现状。以最具代表性的EPCGlobal物联网体系架构和Ubiquitous ID物联网系统为例,对物联网的网络体系与服务体系进行了阐述;分析了物联网研究中的关键技术,包括RFID技术、传感器网络与检测技术、智能技术和纳米技术;最后,展望了物联网技术的前景以及对人类生活、工业发展、科技进步的促进作用。     

基于物联网的园区综合能源系统快速通信网络建模与仿真

随着园区综合能源系统(integrated energy system,IES)对系统状态感知、调控水平要求不断提高,关键信息在通信网络中的高效传输成为综合能源系统状态快速感知、快速调控的关键.首先提出基于物联网的园区综合能源系统信息采集、传输、控制体系,结合综合能源系统物理3层架构建立基于物联网的园区综合能源系统3层...     

泛在电力物联网下的配电网典型配置模式研究

泛在电力物联网是传统工业技术与以物联网为代表的新一代信息通信技术深度融合而产生的一种新型电力网络运行形态。配电网是泛在电力物联网建设中极为关键且能够快速见效的重要组成。文章研究泛在电力物联网下的配电网典型配置模式,通过对配电网中低压设备的全域识别及设备间广泛互联,实现配电网状态全面感知、数据融合和智能应用,使得配电网运行更安全、管理更精益、投资更精准、服务更优质。文章给出的配电网"站-线-台-户"的典型配置模式覆盖广泛、易于扩展,为泛在电力物联网建设提供了参考。     

物联网技术在特高压变电站中的应用

随着物联网技术的发展,物联网在电力系统中的应用越来越受到重视。首先介绍了泛在电力物联网分层体系架构,概述了感知层、网络层、平台层和应用层4个层级的构成和基本功能,然后分析了特高压变电站设备的运行特性和运维监测的要求,从状态在线监测、安全风险评估、故障智能诊断分析控制处理、作业人员安全管控、主辅设备联动、智能化运行管理、备品资产精益化管理等方面,阐述了特高压变电站物联网典型的应用前景。变电站物联网建设,大大提升设备管理智能化水平,确保特高压系统长期安全稳定运行。