基于粒子群优化与K-means聚类的配网5G改造经济性评价方法

针对现有4G网络难以满足配电网业务,而5G通信在配网应用中经济性尚不明确的问题,提出一种基于粒子群优化与K-means聚类的配网通信改造经济性评价方法。建立5G与现有4G通信方式在配网中的基站规划模型,利用自适应粒子群算法与K-means聚类算法,对2种通信方式下的基站安装进行优化;建立改造成本模型,计算5G改造与现有4G通信下的建设成本;建立通信改造经济性评价模型,利用粒子群算法进行优化求解,进而利用求解出的结果评估2种通信在配电网改造中的经济性。     

基于5G通信技术的配电网精准控制端到端承载方案研究

5G通信技术具有大带宽、低时延、高可靠性、服务化网络架构等优势,被认为是解决智能电网、智能交通、工业4.0等控制类应用场景通信需求的新型无线通信技术。从配电网精准控制保护业务底层原理出发,通过分析保护装置差动电流触发故障隔离控制指令机制、保护业务规约报文与传输模式、装置热稳定性等,精确定义配电网差动保护业务通信模式、传输带宽、接收时延、时间同步和网络安全防护等通信需求;结合5G通信技术最新标准化进程,开展面向配电网差动保护业务端到端网络组网方案、安全认证等方面的设计,并通过承载实验验证了方案的技术可行性。     

面向配电网的量子加密信息安全防护技术研究

为加强能源互联网新型电力系统建设中的信息安全防护水平,基于5G多接入边缘计算的配电网量子加密信息安全防护技术的研究与测试,将5G电力专网的通信技术和量子加密技术应用于配网终端环境,通过量子密钥与电力业务主站、终端与量子密钥、5G通信与量子加密设备三者之间的相互融合,使配电终端设备与配电主站之间实现安全通信且系统响应时间可控,为配电自动化业务使用“三遥”功能提供安全支撑。     

考虑通信基站需求响应的城市中压配电网阻塞管控模型

随着城市用电量的增加和新型负荷的广泛加入,城市电网阻塞问题亟待解决。5G基站耗电量大、分布范围广、调节潜力强,其参与需求响应可以有效缓解城市中压配电网阻塞。因此,构建了考虑通信基站需求响应的城市中压配电网阻塞管控模型。首先,通过分析5G基站工作原理,建立5G基站功率可调模型；然后,考虑网络潮流约束和城市通信需求约束,以阻塞管控成本最小为目标,建立城市中压配电网阻塞管控模型；最后,算例验证所提模型不仅可以解决城市中压配电网阻塞问题,还可有效提高经济效益。     

基于5G的配电网差动保护与CPE接口技术研究

5G技术具有超高可靠性、低时延的性能,为配电网控制保护技术的深度发展奠定了良好的通信基础。基于5G的配电网差动保护在极大提升配电网故障隔离水平的同时,也促进了5G的垂直行业应用。围绕基于5G的配电网差动保护通信架构,分析了5G配电网差动保护与无线通信接口设备的通信协议,以及差动业务和三遥业务的共端口可行性,提出了差动保护的流量控制措施。为验证接口方案的可行性,分阶段开展外场联合测试。试运行的结果表明,所提出的硬件接口要求可以实现两类装置的有效对接,确保差动业务可靠投入运行。     

基于改进遗传算法的电力无线专网4G、5G基站布点规划优化方法

在电力4G无线专网中引入5G,进行4G、5G融合组网,对提高电力业务通信效率具有重要意义。首先阐述了5G在电力系统中的应用及4G、5G组网方式。然后,综合考虑电力自有业务、电力业务通信需求、电力基站建设成本、基站运行成本,构建了电力无线专网4G、5G基站布点优化模型,对4G、5G基站进行优化布点。其次对遗传算法中编码、初始化种群操作进行优化设计和改进,大幅减少算法迭代次数,提高收敛速度,降低了模型的求解复杂度。最后基于改进模型对电力4G、5G基站布点优化模型进行求解,可以快速给出4G、5G基站优化方案,满足电力通信覆盖率和经济性等要求。仿真算例验证所提模型、改进算法的合理性和有效性。     

基于TD-LTE的智能配电网终端通信技术研究

文章介绍了几种常用的配电终端,分析了目前配电网终端常用的几种通信技术的优缺点,如电力线载波通信、光纤通信、GPRS、3G等;根据智能配电网的发展趋势,提出了一种集成式的智能配电终端和一种新型的通信技术,即时分长期演进技术满足智能电网建设的需求.     

基于5G基站可调度潜力与配电网集群划分的储能选址定容方法

随着经济发展，海量、分散的5G基站与分布式光伏将被广泛接入配电网，传统的集中式处理方法不宜用于系统的控制管理。同时，基站自备储能为电网提供了容量可观、潜力巨大的灵活性资源。为此，文中提出一种考虑5G基站可调度潜力与配电网集群划分的储能规划方法。首先，提出考虑通信负载的基站自备储能可调度容量评估方法，建立基站参与电网调度交互模型；然后，根据系统网架结构和基站-光伏出力特性，采用Fast-Newman算法对配电网进行集群划分，将基站与光伏打捆；最后，建立储能双层规划模型，模型外层负责求解储能的规划方案，模型内层负责优化储能和基站的调度策略。算例结果表明，应用所提规划方法能够减少系统对储能的投入、提升系统电压水平、提高系统经济性与低碳效益。     

计及分时电价的5G基站光储系统容量优化配置方法

随着第5代移动通信技术(5G通信)的迅速发展,5G基站数量不断增加,5G通信耗电量大、用电成本高的问题日益突出。为此,提出了考虑光伏和储能接入的5G基站光储系统优化配置方法,以提高5G基站运行的经济性。首先,考虑5G基站负荷情况和配电网分时电价,建立了5G基站光储系统的经济调度模型;然后,通过量子粒子群优化算法计算典型日内5G基站光储系统的最小综合成本,以此确定光伏和储能的最优接入容量;最后,通过算例证明合理配置光伏和储能容量可以提高5G基站系统的经济性。光伏和储能容量的配置受储能成本和峰谷电价差的影响较大,且光储系统所能带来的经济效益随峰谷电价差的增大和储能成本的降低而增大。     

基于熵值分析和层次分析法的智能电网电力终端接入网综合效益评价

针对目前智能电网电力终端通信接入网建设中技术经济评价体系不完善的现状,从电力终端通信接入网建设成本、效益和费效比3个方面提出了电力终端通信接入网技术经济性评价指标集,借助目标评估中的层次分析法（analytic hierarchy process, AHP）与熵值分析法,确定了评价指标集中的各指标权重,从而构建了完整的电力终端通信接入网技术经济性评价体系。     

ZigBee通信技术在智能配电网中的应用

在智能配电网建设中,电力光纤无法覆盖到每一个智能配电网终端,特别是仅需要“两遥”信息采集的终端普遍采用公网GPRS无线通信作为采集手段。但公网GPRS无线通信以保障语音通信为主,在城市密集区的数据通信的可靠性无法有效保障。年度运行费用也较高。文章根据山东电力开展基于ZigBee技术的配电网无线通信试点工作,验证了ZigBee技术在智能配电网通信中的应用,对丰富智能配电网通信技术手段具有一定的借鉴意义。     

无线专网在县域低压配电通信网中的应用探讨

县域低压配电网通信是国网公司坚强智能电网规划建设的重要组成部分,主要实现电能质量监测、视频监控、语音服务等业务。项目利用高可靠,高带宽的5.8 G无线通信专网方式,灵活地采用点到点、点到多点的网络拓扑实现县域中低压配电通信网的无线专网应用。     

基于5G通信模式下的配电网自愈保护应用

因配电网线路分段、分支开关数量多，导致配电网保护级差配合困难，故障切除模糊，故障范围扩大。应用配电自动化系统，可解决这一问题并完成配电网自愈。目前，配电自动化多采用主站集中式，即收集各节点电气量和开关量信息上送至主站，主站完成逻辑判断，进行策略下发，实现故障隔离和电网自愈。但主站式方式数据传输、校验环节多，故障隔离时间通常在分钟级，在配电网络自愈时，需短时对主供线路停电。采用基于5G通信技术的分布式馈线自动化，通过下沉计算及逻辑判别节点至配电终端，实现了毫秒级的故障就地隔离及网络重构，故障切除精准。探索的配网保护定值优化方案，通过配网保护定值与分布式馈线自动化故障判别策略的融合配合，实现了主供线路不停电情况下的故障隔离和配电网重构，做到了用户停电“零感知”。工程在成都市配电网首次实施应用，取得了良好效果，有效解决了城区保护级差配合困难的问题，为5G通信保护在配电网及其他电压等级电网上的拓展应用积累了经验。     

含可入网电动汽车（V2G）和分布式电源的配电网优化规划

考虑配电网中可入网电动汽车（V2G）、负荷和分布式电源（DG）输出功率的波动性,进行配电网优化规划。以协调配电公司和分布式电源投资商（包括V2G）两者的利益为出发点,引入V2G和DG的发电环境效益作为协调因子;以配电公司和投资商总费用最小为目标函数,采用计及V2G和DG的配电网随机潮流计算结果进行约束条件的检验,建立了基于机会约束规划模型的含V2G和DG的配电网随机规划数学模型。应用基于混合编码的改进自适应遗传算法对模型进行了求解。算例结果表明,通过优化模型所建的配电网网架,能更好地接纳V2G的前提下取得最优经济性,并且协调配电公司与V2G和DG投资商之间利益。     

能源互联网背景下5G网络能耗管控关键技术及展望

第五代移动通信(5G)网络基础设施建设逐步加快,绿色节能通信网络的构建关乎5G网络能否可持续发展.研究5G网络能耗管控技术,对于探究能源互联网背景下,分布式清洁能源系统、储能系统与需求响应在5G网络能耗管控中如何应用以实现节能减排具有重要意义.文中从基站能耗管控研究的模型、算法、技术路线等角度出发,以配置有能量收集装置的5G基站为基础,介绍和分析了5G网络能耗问题研究现状和5G网络能耗管控相关技术,并对能源互联网背景下5G通信网与电力网的联合电力流优化控制及其技术创新与应用进行了展望,以期通过5G网络能耗管控技术的协同应用降低5G网络运营商与电网运营商的运营成本,为绿色5G网络建设提供思路.     

EPON配电通信网络规划探讨

配电网作为坚强、统一智能电网的一个重要环节,直接服务于用户的供电网络。提高供电服务的可靠性、提升电能质量的品质、缩短供电故障的时间、实现用户与电网之间的互动,是配用电网发展的目标．要实现这一目标,需要借助于有效的通信手段,将控制中心的控制命令：住确、及时地传送到为数众多的远方终端,并且将反映远方设备运行情况的数据信息收集到控制中心,文章将对采用EPON技术组网的配电通信网络的规划进行探讨。     

智能配、用电网通信技术及组网方案

通信信息平台是智能电网的重要支持系统,配、用电通信网一直以来缺乏适用的通信解决方案,成为制约智能电网在配、用电侧应用的瓶颈。分析了智能配、用电通信网的特点及业务发展需求,对无源光网络（passive optical network, PON）、全球微波接入互操作（world interoperability for microwave access,WiMAX）和电力线载波（power line carrier, PLC）等适用通信技术进行了分析,并对其在配、用电通信网中的应用进行了经济技术比较,最后提出了智能配、用电通信网的系统架构和组网技术方案。     

3G无线宽带专网在配电网自动化中的应用

目前,电力系统配电自动化接入网主要有光纤网络、电力载波通信、230MHz数传设备电台、公网2G/3G等方式,光通道则为一种占有主导地位的通信方式。但针对地形复杂、高楼林立的繁华城区,光纤难以联接到户,采用3G无线宽带专网作为接入网解决最后一公里的问题成为一种既经济又便捷的手段。无线宽带专网具有接入灵活、安全性高、业务支撑能力强、投资成本相对节省等特点,它在配网自动化(DA)或用电信息采集(AMI)中作为通信通道已经成为国际电力界公认的技术趋势。文中介绍了3G无线宽带专网作为配电自动化接入网的使用实例;探讨了3G无线宽带专网与配电自动化的融合、网络建设特点及网络运行管理模式等问题。     

电力终端通信接入网统一建设模式研究

终端通信接入网作为骨干通信网的延伸,是电力通信网的重要组成部分。针对目前电网公司的运检、营销等业务部门均按自身需求单独建网导致通信资源利用率低的问题,文章提出了接入网统一建设的基本思路和一种接入网多业务承载与隔离技术方案,并通过典型案例说明了统一建设方案可大幅度降低设备投资。     

无源光网络技术在配用电通信网中的应用

随着我国电力工业的不断发展,智能电网的建设已经开始逐步实施,电网的自动化、信息化、互动化程度越来越高,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。针对配用电系统的业务种类和特点,分析了PON技术的特点和优势,探讨了PON技术在配用电通信网中的应用,并对2种常见的网络结构进行分析,证明了基于PON技术的通信接入方案能较好地满足配用电系统通信的要求。