混合业务下的电力线通信资源优化分配

充分利用电力线频带资源、提高网络中用户各种业务的服务质量是宽带电力线通信系统的重要目标。讨论了功率谱密度限制条件下正交频分复用(orthogonal frequency division multiplexing,OFDM)系统中多用户混合业务资源优化分配问题,提出一种低复杂度的分配算法。首先,利用相对差额分配算法为用户实时业务进行资源分配以保证服务质量(qualityofservice,QoS);然后对非实时性业务采用比例公平算法分配剩余资源;最后利用比特削减算法控制总的发射功率。在典型电力线信道环境下进行了仿真,结果表明:与已有算法相比,所提出的算法可以有效地保证实时业务的服务质量并在兼顾公平性原则的前提下提高系统的总吞吐量,且具有较低的复杂度;同时,该算法满足电力线通信系统总发射功率和功率谱密度限制的双重约束条件要求,符合宽带电力线通信的要求。     

考虑功率谱限制的电力线通信比特分配算法

为了减小电力线通信的电磁干扰，提高通信系统的服务质量，提出一种功率谱限制条件下的比特分配算法。该算法将复杂的非线性优化问题根据不同的优化约束条件，分解为三个求解阶段。在分析最优分配条件的基础上，利用贪婪法原理设计分配算法，从而降低了算法的运算量。为了进一步提高算法的运算速度，在分析比特分配损失上限的基础上，提出一种快速的次优分配算法。相比于已有算法，该算法在保证系统通信性能的同时，提高了运算速度。在典型电力线信道环境下的仿真分析表明，该算法适合于功率谱限制条件下的高速电力线通信。     

混合业务公平的宽带电力线正交频分复用系统跨层资源分配

在宽带电力线正交频分复用系统通信容量资源不足、实时业务要求固定速率/比特和非实时业务要求最小速率/比特、总功率受限子载波等功率的约束下,建立满足实时业务稳定性和非实时业务公平性的多目标优化跨层资源分配模型,提出混合业务公平性与速率自适应相结合的跨层资源分配算法。在典型电力线信道环境下进行仿真和分析,结果表明提出算法性能优于对比算法且更满足多用户混合业务电力线通信资源分配的多目标优化要求。     

宽带电力线通信动态子载波分配算法研究

为了满足在额定功率有限的情况下,传输速率最大化。选择在低压宽带电力线信道条件下,分析2 MHz~100 MHz的宽带电力线信道特征与参数。利用已有电力线信道模型,通过迭代分块约束注水算法对电力线通信进行动态子载波分配,相比传统的注水算法,改进之后的算法能更好的根据电力线信道约束条件给子载波分配功率,得到更优的信道容量。     

计及接入控制策略的宽带电力线OFDM系统跨层资源分配

针对宽带电力线资源分配中的Qo S需求保证及用户间公平性问题,提出了一种计及接入控制策略的宽带电力线OFDM系统跨层资源分配算法。首先建立了多用户跨层资源分配系统模型;其次通过公平因子约束实现整体算法的公平性,并提出一种接入控制策略,在某一个或几个用户信道质量较差而需要消耗大量系统资源的情况下,通过拒绝这些用户的接入来保证系统的整体性能;最后,在典型电力线信道的环境下,对该算法及对比算法进行了仿真,仿真结果证明所提算法相对于对比算法可以更有效地满足Qo S及公平性需求,提升系统性能。     

基于改进粒子群算法的多波束卫星带宽功率联合分配

由于卫星平台的限制,卫星转发器的功率和带宽资源都是有限的,资源利用率的提升就显得尤为重要。针对多波束卫星通信系统中的带宽功率联合分配问题,本文提出了一种基于改进粒子群算法的带宽功率联合分配方案。该方案以最小系统总二阶业务拒绝量为优化目标,通过引入了惯性权重、局部抑制机制和罚函数的改进的粒子群算法求其最优解,最终在系统的总容量和用户获取容量的公平性之间取得平衡。仿真结果表明,与传统算法进行对比,本文所提出的基于改进粒子群算法的方法能够显著提高多波束卫星通信系统的带宽功率联合分配的效果。     

多用户电力线通信自适应OFDM系统中的资源分配与交换优化

自适应正交频分复用(OFDM)是一种实现电力线多用户高速数据通信的技术,资源动态分配是这一技术的重要组成部分。文章针对电力线通信的限制条件,探讨了在最大总功率、各用户要求最小速率、各子载波分配最大功率和比特数的约束下,多用户在多子载波上自适应比特和功率分配的数学模型,提出一种新的速率自适应动态资源分配算法,其实现分为4个相互联系的阶段,依次是确定工作子载波、单用户资源分配、子载波和功率交换、比特交换和功率调整。在典型电力线信道环境下的仿真结果表明,该算法比已有的多用户频谱分配优化算法性能更优,能更好地满足多用户资源分配模型的目标要求。     

单相配电网多用户通信中的频谱优化

提高配电网信道利用率、改善网络服务质量是配电网多用户通信系统的重要目标。讨论了在单相电力线条件下实现下行广播信道多用户频谱优化的方案,以及电力线多用户频谱优化问题的数学模型。给出了解决信号功率谱限制条件下的多用户频谱优化快速算法。在典型电力线信道环境下,比较了单用户和多用户传输性能。仿真结果表明,利用频谱优化的多用户传输能明显提高通信传输速率,对提高配电网通信性能具有重要的实际意义。     

多载波系统中一种高效自适应比特功率分配算法

本文提出了一种多载波系统中自适应比特和功率分配算法,该算法在给定功率和目标误码率的条件下最大化系统容量。算法给出了比特和功率分配的闭合表达式,仿真结果表明文中所提算法的计算复杂度要比Krongold算法的复杂度低,相同信道条件下可实现的容量要比Krongold算法可实现的容量高,故,所提算法要优于Krongold算法。文中还对多载波系统中比特功率分配的经典算法进行了归纳介绍。     

MIMO-OFDM系统中自适应功率分配的算法性能分析

为了提高系统容量和性能,人们对MIMO技术、OFDM技术以及自适应传输技术展开了广泛的研究.本文在已知信道状态信息的前提下,将MIMO和OFDM技术相结合,提出了一种新的MIMO-OFDM系统的功率分配和自适应调制方法.该方法采用注水定理,在发送端天线的平均功率受限的条件下,按照信道传输矩阵的奇异值对发送端的多天线进行最优功率分配和自适应MQAM调制.目标是在平均功率约束条件下最优化传输速率.仿真结果表明,该方法实现简单,与平均分配功率算法相比,在性能上有很大提高.     

Quantum genetic algorithm for dynamic economic dispatch with valve-point effects and including wind power system

An optimization algorithm is proposed in this paper to solve the problem of the economic dispatch that includes wind power generation using quantum genetic algorithm (QGA). In additional to the detail introduction for models of general economic dispatch as well as their associated constraints, the effect of wind power generation is also included in this paper. On the other hand, the use of quantum genetic algorithms to solve the process of economic dispatch is also discussed and real scenarios are used for simulation tests later on. After comparing the algorithm used in this paper with several other algorithms commonly used to solve optimization problems, the results show that the algorithm used in this paper is able to find the optimal solution most quickly and accurately (i.e. to obtain the minimum cost for power generation in the shortest time). At the end, the impact to the total cost saving for the power generation after adding (or not adding) wind power generation is also discussed. The actual operating results prove that the algorithm proposed in this paper is economical and practical as well as superior. They are quite valuable for further research.     

适应大规模风电接入的电力系统旋转备用优化模型与求解

以经济性为评价指标,综合考虑系统有功平衡、机组爬坡和有功约束、节点电压约束、线路热稳极限和旋转备用总量需求等条件,建立了含风电的随机最优模型。通过场景生成和消减,建立了风功率的随机模型,并最终得到了在预测误差范围之内的10种风功率出力场景。在求解算法方面,引入了基于模糊聚类的改进小生境遗传算法,并在IEEE10机39节点系统进行了仿真验算,得到系统在多个场景下的出力曲线和旋转备用容量要求。结果表明,改进小生境遗传算法与其它算法相比,在保证系统安全运行的前提下,可以有效降低系统的运行费用。     

Integrated Isolation Niche and Immune Genetic Algorithm for solving Bid-Based Dynamic Economic Dispatch

This paper presents a novel algorithm-Isolation Niche Immune Genetic Algorithm for solving power system Bid-Based Dynamic Economic Dispatch (INIGA–BDED). Economic Dispatch determines the electrical power to be generated by the committed generating units in a power system so that the generation cost can minimized, while simultaneously satisfying various load demands. The Bid-Based Dynamic Economic Dispatch model is proposed in order to maximize the social profit under a competitive electricity market environment. This model synthetically considers various constraints on ramp rates, transmission line capacity and emission constraints. The Isolation Niche Immune Genetic Algorithm was induced as a new solution for this model. With the introduction of niche technology, the immune genetic algorithm capability in dealing with multi-peak model function optimization was enhanced. This paper proposes the Niche based on the Isolation mechanism which is based on biological possesses. The proposed method effectively ensures diverse group solutions and also has a strong ability to guide evolution. Using the immune genetic algorithm itself is a very good and innovative method for multi-peak model function solutions. A new improved method for this algorithm is also presented in this paper. This research integrated these two methods to enhance the evolutionary capability in seeking a more optimal solution for solving nonlinear programming. The test results from this integrated method were very good.     

基于改进量子遗传算法的电力系统无功优化

提出一种基于改进量子遗传算法的电力系统无功优化方法。该方法借鉴量子计算的一些概念,采用量子比特对控制变量编码,这种编码方式能表示出许多可能的线性叠加态,从而更好地维持种群的多样性。同时利用搜索到的最佳个体信息更新量子门,加快了该方法的收敛速度,采用群体灾变策略防止该方法陷入“早熟”。分别采用线性规划算法、复合形算法、改进禁忌搜索算法、标准遗传算法、自适应遗传算法和该方法对IEEE 6和IEEE 30节点系统进行无功优化,实验结果表明,该方法全局寻优能力强、收敛速度快。     

基于量子遗传算法优化的无线电能传输模型

传统方法设计电磁谐振式无线电能传输系统时,参数一直靠人工设定,实际应用中很难达到最优的传输效率。文章使用量子遗传算法对无线电能传输模型的参数进行优化,该算法以量子理论和量子计算为基础,采用量子比特实现个体编码,然后对每次迭代中的个体通过量子旋转门操作进行最优解搜索;最后,通过对一个谐振式无线电能传输系统进行仿真分析,对算法的有效性进行了验证;事实证明,该算法能够较快地搜索到局部最优解,验证了量子遗传算法对参数优化问题的有效性,为无线电能传输模型的制作优化奠定基础。     

分布式电力系统中微网功率负荷最优分配

分布式电力系统中微电网功率最优化问题,是指在满足各个微网运行约束条件下优化各微网的出力,使整个微电网电压损耗最小、功率损耗最小和经济运行成本最优为目标函数。针对微电网孤岛运行时的优化调度问题,在微网模型的基础上建立了多目标优化模型,利用遗传算法,在三个目标之间采用线性加权法进行处理,将多目标优化转化为单目标进行求解,并通过算例仿真验证该方法的有效性。     

基于公平因子的宽带电力线OFDM系统跨层资源分配

针对宽带电力线通信OFDM系统的资源优化分配问题,在分析低压宽带电力线通信系统网络结构的基础上,建立资源不足且存在多种实际约束下多业务多用户在多子载波上的资源分配模型,提出一种基于公平因子及用户紧急度的跨层资源分配算法,在保证RT用户最小速率及NRT用户间公平性的同时最大化系统吞吐量。典型电力线信道环境下的仿真结果表明,算法在满足资源分配模型优化目标下性能更优。     

面向电力通信网现场可穿戴运维作业工单调度优化方法

电力通信网现场可穿戴运维对于电力通信网以及智能电网的稳定和有效运营至关重要,为了保证电力通信网现场可穿戴运维作业质量和提高运维作业效率,本文提出了一种电力通信网现场可穿戴运维作业工单调度优化方法,促进现场可穿戴运维作业的高效实施。针对目前电力通信网现场工单调度业务特征,结合运维人员技能、作业资源等特点,描述并建立多资源约束下的现场可穿戴运维作业技能最大化与时间最优工单调度模型,然后使用改进病毒遗传算法进行求解。本文提供了对提出算法的实验评估,并通过数值算例验证了该算法在多资源约束下的现场可穿戴运维作业工单调度中的有效性和可行性。     

分时域10kV配电网极限线损计算分析

配电网线损为电力系统经济运行的重要指标之一,体现着配电网的规划设计和运营水平。本文完善10kV配电网极限线损概念,利用均方根电流法基于配电网入口端负荷约束等式和负载端最大负荷约束条件建立配电网极限线损数学模型,利用遗传算法求解目标函数,分析极限线损最大最小值变化区间及趋势,比较最小线损率情况下的各负荷节点最优功率值,从能耗的角度分析配电网规划的合理性及改进方向。研究表明,10kV配电网极限线损的最大最小值计算结果处于合理区间,该拓扑结构下的配电网线损处于该区间内,对供电公司下达综合线损率指标提供了有力的理论支撑。