基于改进WRR算法的智能变电站站内通信队列调度研究

智能变电站中数据通过以太网架构综合信息一体化传输网络进行共享,及时有效的数据交互是确保智能变电站正常运行的重要环节。针对现有的数据优先级调度策略所存在的缺陷,对传统加权轮询算法进行改进,并将其运用于智能变电站综合数据调度中。以220 k V典型智能变电站为例,在OPNET网络仿真软件中建立站内通信模型进行实例仿真。结果表明,紧急情况下,改进后的加权轮询算法可以为高实时性要求报文提供更好的服务。     

基于模糊逻辑改进加权公平队列的需求响应业务调度策略

为应对日益增长的需求响应业务服务质量需求,首先分析了需求响应业务流特征,并建立了需求响应业务的精细化业务流模型。其次,通过对需求响应通信时延进行分解,分析了造成需求响应通信网络拥塞的主要原因。然后,为了满足需求响应业务服务质量需求,考虑了需求响应通信网络负载状态、业务突发度的动态特性,提出了一种基于模糊逻辑改进的加权公平队列动态调度策略。仿真实验结果表明,所提需求响应通信动态队列调度策略可以兼顾不同需求响应业务的服务质量需求,减小低优先级需求响应业务传输时延的同时,改善了传输时延抖动特性。     

用于电力系统信息综合传输的改进加权公平队列调度算法

为保证电力系统信息综合传输中各种信息业务的服务质量,提出一种改进的最坏情况下公平的加权公平队列(improved worst-case fair weighted fair queueing plus,IWF2Q)调度算法。该算法通过在WF2Q算法的虚拟开始时间和虚拟完成时间计算公式中引入"虚拟延迟时间",解决了电力系统信息综合传输中由WF2Q算法导致的推迟传输高优先级信息业务分组的问题。以NS2为工具,建立了基于区分服务体系结构模型的IEEE 14母线系统信息综合传输网络仿真模型,运用网络仿真方法定量评估了以IWF2Q算法实现基于区分服务体系结构模型的电力系统信息综合传输时各类信息业务的实时性和公平性。仿真结果表明,IWF2Q算法降低了高优先级信息业务分组延时,同时兼顾综合传输的各类信息业务间的公平性,证明了IWF2Q算法的有效性和可行性。     

基于报文信息标签的智能变电站通信服务策略

智能变电站是建设智能电网的重要基础和支撑。随着通信技术的进步,人们开始研究在智能变电站通信网络的设计中采用共网方案。这种方案在提高网络效率的同时也对通信的实时性和可靠性提出了挑战。针对以上问题,首先,分析共网方案下网络拥塞现象产生的原因及其对报文传输产生的影响。然后,提出基于报文信息标签的通信服务策略。该策略通过制定报文信息标签及流量监测的方式对报文进行分类识别和过滤,通过基于有最低延迟队列的定制长度加权轮询的通信调度方法实现对各类型报文的区分服务。仿真结果表明,该策略可有效地识别并丢弃伪装的大流量错误报文,避免了网络拥塞造成的重要报文传输超时和丢失,并降低了其他报文的传输时间。     

基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划

针对未来规划区域面临大规模分布式电源(DG)接入及多样性负荷的场景,提出了一种基于改进加权Voronoi图算法的有源配电网变电站规划方法。首先,将负荷特性引入DG置信容量评估方法中,分析不同负荷特性与DG出力特性对DG置信容量的影响。其次,建立考虑DG置信容量的有源配电网变电站规划数学模型。继而,提出基于改进加权Voronoi图算法的变电站规划方法,具体改进包括:在Voronoi图一次迭代中,根据供电范围划分情况不断调整原定权值,实现加权Voronoi图算法的层次性改进;根据网供负荷在DG方向大量减少的情况调整Voronoi图在DG方向的权值,实现加权Voronoi图算法的方向性改进。最后,通过实例说明所提方法的科学性和实用性。     

基于改进队列调度算法的配电台区分时共享充电系统及工程应用

随着电动汽车的快速普及,不断增加的充电需求与容量有限的配电资源矛盾日趋凸显。为此,本文提出了一种基于改进队列调度算法的配电台区分时共享充电策略,能根据峰谷时段、充电用户需求和配电变压器负荷变化有序控制充电桩的接入,并按分时电价结算费用。该分时共享充电策略在北京某社区停车场进行了实际工程验证,运行记录显示台区低谷时段和平常时段的电力资源得到有效利用,三相负荷趋向均衡,在配电台区不扩容的情况下,提高了数倍充电桩接纳能力,同时减少了电动汽车用户充电费用,实现了企业与用户互利双赢。     

基于改进队列调度算法的配电台区分时共享充电系统及工程应用

随着电动汽车的快速普及,不断增加的充电需求与容量有限的配电资源矛盾日趋凸显。为此,本文提出了一种基于改进队列调度算法的配电台区分时共享充电策略,能根据峰谷时段、充电用户需求和配电变压器负荷变化有序控制充电桩的接入,并按分时电价结算费用。该分时共享充电策略在北京某社区停车场进行了实际工程验证,运行记录显示台区低谷时段和平...     

基于虚拟局域网的智能变电站热备份通信

虚拟局域网（VLAN）技术可提高智能变电站过程层网络通信实时性与安全性。为减小中心交换机的通信压力,针对跨交换机通信,设计了带热备份路由协议（HSRP）的双中心交换机通信方案。在仿真和实验中将添加了热备份路由协议的双交换机网状拓扑与传统单交换机星形网络拓扑结构进行对比,结果表明,采用双中心交换机热备份后,过程层网络中心交换机压力明显减小,并可以在链路发生故障时由备份交换机承担相应的数据通信任务,提高了智能变电站通信网络的可靠性。     

调度与变电站一体化系统链路状态监测与TCP通信方案

为满足调度与变电站一体化系统双网架构下的TCP通信,提出一种基于组播的链路状态监测与TCP通信方法。该方法包括组播报文监测、智能网卡选择、实时状态判断和未知节点过滤。组播报文监测通过接收对方发送的组播报文监测到对方的通信链路状态;智能网卡选择可以根据通信链路状态和网络流量等信息选择最优网络进行通信;实时状态判断确保在通信过程中网络发生故障后能够及时中断通信;未知节点过滤能够主动拒绝系统外的未知节点发起的通信请求,保证系统的安全稳定。链路状态监测与TCP通信方法能够实现在调度与变电站一体化系统双网架构下的高效、可靠和安全的TCP通信。     

一种应用于智能变电站和调度主站之间的通信映射方法

随着智能电网建设的深入推进,主站和变电站间模型及信息共享要求剧增,而目前子站与主站间的常用通信规约已无法满足通信的需求。提出了一种实时服务通信协议,它以IEC61850为基础,在特定通信服务映射开放性的基础上,直接将抽象通信服务接口(ACSI)映射到TCP/IP通信协议栈,构建适应于智能电网建设需要的通信规约,满足智能变电站与主站间无缝通信要求。同时还提出了相关模型的转换方法及校验方法。     

基于多阶段传输的智能变电站安全通信策略

以太网技术的应用促进了智能变电站信息共享的发展,但信息的传输面临着诸多风险,基于IEC 62351标准的智能变电站对信息传输安全提出了新的要求.目前,智能变电站通信报文存在非法窃取、篡改、拒绝服务、抵赖和重放攻击等安全威胁,针对此问题,文中提出了一种基于多阶段传输的安全通信策略.该策略通过双序列函数实现通信主体身份的双向认证,利用双序列函数产生的随机因子校验报文的新鲜性,结合数字签名算法检验报文的完整性和解决主体的抵赖威胁.进一步地,以D2-1型变电站星形和环形网络下两种母线故障场景为例,对所提策略的延时进行定量计算和OPNET仿真验证,得到了两种网络结构下安全报文进行多阶段传输的端对端通信延时.仿真结果表明,所提通信策略在满足智能变电站通信实时性要求的同时有效提高了通信报文的安全性.     

基于FARIMA模型的智能变电站通信流量异常分析

随着输变电设备自动化、变电站智能化建设的快速发展,电网信息安全隐患日益凸显。精确可靠的变电站通信网络流量模型建模和异常检测方法已成为预防网络安全问题和识别网络攻击的重要手段。文中在对变电站站控层网络流量行为特性进行分析的基础上,采用分形自回归积分滑动平均(FARIMA)模型对网络流量构建了阈值模型。针对变电站典型的网络攻击模式和流量异常特征,基于运行状态评估算法对某实际变电站站控层流量数据进行分析,并计算典型网络异常概率,从而实现了变电站在网络攻击情形下的安全态势评价。     

基于EPOCHS平台的智能配电网通信系统仿真

快速、可靠、集成的通信系统是实现智能配电网的关键环节。在当前配电自动化通信系统分析的基础上,对智能配电网通信需求及其业务流量建模,提出了基于IP通信网络的智能配电网通信体系结构。在电力和通信同步仿真(EPOCHS)平台上建立了智能配电网通信仿真模型,仿真研究了多种数据流业务背景下一种基于通用面向对象变电站事件(GOOSE)的馈线自动化算法通信交互过程,仿真结果表明所提通信体系结构能够满足智能配电网的通信需求。     

基于EPOCHS的数字化变电站通信网络仿真分析

针对变电站自动化系统全站统一式通信网络结构,在电力通信同步仿真平台(EPOCHS)上建立了基于IEC 61850标准的数字化变电站的通信网络动态仿真模型.依据网络仿真需求,在网络模拟器NS2中实现了物理子网间的连接,并添加虚拟局域网多播和报文优先级处理机制.对采样值(SAV)和通用面向对象的变电站事件(GOOSE)传输的实时性进行了仿真分析,仿真结果为网络带宽、虚拟局域网划分以及报文优先级处理提供了依据.     

基于时-频域混合特征的变电站通信网异常流量检测方法

准确快速检测智能变电站通信网络异常流量是发现系统异常、实现安全态势感知和主动防御的关键技术,对保证智能电网安全稳定运行有着重要意义。文中提出了基于时-频域混合特征的智能变电站通信网络异常流量检测新方法。首先,设计了基于分形自回归积分滑动平均(FARIMA)流量模型和小波包分析方法的流量频域特征提取方法,并结合电力信息流时域特征构建时-频域混合特征集。进而,采用人工蜂群优化的支持向量机算法进行异常流量辨识。最后,基于某110 kV变电站的站内实际网络流量和CIC DDoS2019数据集、KDD99数据集进行仿真,结果表明所提算法对网络异常流量识别有更低的误判率和漏检率。     

智能变电站设计配置一体化功能规范研究及工具开发

随着智能变电站的推广,现有的智能变电站设计工具和系统配置工具已经无法满足用户日益增长的需求。文中在总结现有系统配置工具功能的基础上,提出了设计配置一体化工具的功能规范,结合智能变电站系统配置的应用场景,提出了构成该工具的4个子系统,并对其功能进行了详细的阐述。最后,对设计和配置实践中的一些难点问题进行了分析,并给出了解决思路。     

基于异常点检测和改进K-means算法的台区用户相别辨识方法

解决配电台区用户线变不匹配问题是推进配电网智能化管理的关键一步。大数据技术的快速普及为实现低成本、高效率的台区用户相别辨识提供了可能。提出了基于异常点检测和改进K-means算法的台区用户相别辨识方法。首先通过局部因子算法对聚类分析数据进行预处理,剔除不属于待分析台区的用户数据。然后,根据实际应用场景特点对K-means算法进行改进,包括确定聚类个数、初始质心,并选用相关系数作为评估样本相似度的指标。最后利用改进的K-means算法对预处理后的数据进行聚类分析,实现低压台区用户相别的精准辨识。算例分析表明,所提方法能够有效提升用户辨识准确率,且在不同的数据环境中可保持较高的稳定性。     

基于MIT-LXPM改进遗传算法的配电网时间序列三相不平衡优化调控策略

三相不平衡负荷分布极大增加了配电网线路损耗和安全风险。基于电力物联网的信息系统及智能家居设备的规模化应用,提出一种基于MIT-LXPM改进遗传算法的配电网三相不平衡调控策略。以智能用电设备的开启时刻作为调节手段,以台区平均三相不平衡度最小为优化目标,通过MIT截断提高设备开启时刻的多样性;基于LX交叉和PM变异实现种群交叉变异,迭代寻找用电设备的最佳开启时刻,降低三相不平衡度。以某省电力公司示范台区为例进行试验验证,结果表明所提方法可将台区平均三相不平衡度由49.78%降至18.56%,线损由30.14%降至9.68%。