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。     

基于OPNET的电网自动化系统建模与性能评价

从建模仿真和定量分析这2个角度出发,提出电网自动化系统建模和性能评价方法,为电网自动化系统设计、运行以及规划提供分析手段与优化思路。首先分析了基于OPNET的电网自动化系统建模内容及结构,并分别从电网自动化系统设备模型、协议模型和信息调度模型三方面对其进行详细阐述。进一步,在分析电网自动化系统运行状态和当前系统性能评价方法局限性的基础上,提出电网自动化系统性能综合指标评价方法,并基于某地区电网自动化系统进行仿真与算例分析。结果表明,基于OPNET的电网自动化系统模型能够有效模拟系统各类运行场景,提出的电网自动化系统性能评价方法能够有效辨识系统运行状态。     

基于OPNET的智能变电站网络性能优化建模与仿真分析

智能变电站网络性能对变电站继电保护的实时性、信息传输的完整性和应用的有效性有直接影响。从仿真建模角度探究智能变电站网络实时性,为变电站通信网络系统运行提供分析手段和优化方法。首先剖析智能变电站通信网络系统结构,利用OPNET模拟智能变电站通信网络运行场景。接着在深入分析智能变电站通信网络实时性情况的基础上,提出基于DiffServ机制的交换式局域网网络性能优化方案。最后通过OPNET仿真平台模拟和分析该方案的运行场景。结果表明所提方案能够有效提高智能变电站的网络性能。     

配电网广域保护控制通信网络建模与组网策略

网络化的广域保护控制是配电网发展的必然趋势,然而其工程化应用受通信网络实时性与可靠性的影响,现阶段尚缺乏定量化的配电网广域保护控制系统通信网络性能分析工具与研究方法,使得相关研究难以深入开展。从网络性能约束出发,基于OPNET仿真平台对实体设备进行自定义建模,并通过加载报文协议、设置网络优化策略搭建配电网广域保护控制系统仿真模型,并结合通信设备选型、网络拓扑以及优化调度策略设置不同仿真场景在不同网络层级下进行通信组网策略仿真研究,获得定量化的网络性能分析结果。基于OPNET的配电网广域保护控制系统通信网络性能分析与组网策略研究方法能为配电网广域保护控制系统通信组网的规划、设计与运行提供指导依据。     

基于IEC 61850的配电网网络化保护通信建模与实时性可靠性分析

将IEC 61850标准应用于配电网保护领域,研究配电网网络化保护技术,成为配电网发展的新热点。然而,配电网网络化保护面临着通信距离长、范围大、面向多个站点等苛刻的通信条件,通信的实时性和可靠性受到严峻的考验,亟需得到定量化的分析和论证。为此,基于IEC61850标准,依托OPNET仿真平台,对配电网网络化保护通信的报文信息以及实体设备进行自定义建模,并结合通信组网方案、设备选型以及采样策略,搭建了多个不同场景的配电网网络化保护通信仿真模型。仿真探讨了通信网络的延时、延时抖动性、丢包率等网络性能,定量化分析和论证了通信网络的实时性和可靠性。最后还探讨了配电网网络化保护通信的应用边界。基于OPNET的配电网网络化保护通信实时性和可靠性的研究方法和分析结果,能够为配电网网络化保护的工程化应用提供重要的参考意义。     

智能变电站过程层网络关键对象建模与仿真

为满足智能变电站过程层网络及自动化应用系统的性能分析需求,提出了基于OPNET（optimized network engineering tools）的变电站过程层网络建模与仿真方法。基于变电站自动化系统应用需求,分析了实体设备、IEC 61850标准、调度策略和组网结构的建模要求,研究了变电站过程层网络关键对象的建模方法。结合220 kV典型变电站,构建了完整的变电站过程层网络性能分析模型,分析了正常运行和故障运行状态下的网络性能,为开展智能变电站过程层网络及其自动化系统的性能分析提供了研究工具。     

基于OPNET的智能化变电站通信网络实时性与时延确定度分析

随着我国电力技术的发展,调度自动化、变电站综合自动化等高科技手段应运而生,信息的快速、准确传输在电力系统生产、运行、检修中发挥着越来越重要的作用。但现在运行的综合自动化站自身存在的问题已同趋暴露出来,它将制约着电力工业的发展。而高速、可靠和开放的通信网络及完备的通信系统标准是数字化变电站实现的保障,特别是最新颁布的变电站通信网络与系统的国际标准IEC61850为智能化变电站和电力系统信息化提供了全面的建设规范。而OPNET的仿真建模为通信协议和路由算法的研究提供与真实网络相同的环境。其结果分析器为网络性能的分析提供了直观有效的工具。本文首先探讨了变电站自动化系统与智能化系统的发展,概述了IEC61850与OPNET的内涵特征,建立了基于OPNET的智能化变电站通信网络系统,最近进行了网络实时性与时延确定度的仿真分析,取得了比较好的效果。     

分布式电源集群控制与电力信息实时仿真研究

随着智能电网的发展,大量高渗透率的分布式电源以集群形式接入电网,通信网络与电力网络耦合不断加深,电力信息物理系统(Cyber-physical system, CPS)的架构不断完善。针对高比例分布式电源集群区域电网,提出了基于多代理一致性的群内自治和群间协调结合的分层协同控制方案。为了全面考虑通信系统对集群控制的影响,搭建了基于RT-LAB和OPNET的电力信息实时仿真平台,准确反映通信网络性能以及精确模拟策略的发出、通信、延时及响应全过程。另外,实现了控制器硬件在环,针对所提集群控制策略开发了集群控制器硬件。在CPS架构下通过不同通信场景下集群算例的仿真,验证了集群控制策略的有效性和本仿真平台的可行性和准确性。     

基于OPNET的智能变电站继电保护建模与仿真

智能变电站过程层网络的引入,使得继电保护的数据源与传输方式发生了很大变化,其动作性能与可靠性越来越依赖于通信网络.分析了智能变电站继电保护的数据流及各报文的通信机制,基于IEC61850标准在OPNET仿真软件上进行了过程层网络和继电保护IED设备的建模,实现了智能变电站继电保护的MU数据采集、SV报文、GOOSE报文、保护算法和保护出口的全过程仿真.结合电流保护实例,说明了建模仿真的原理和实现机制,验证了其可行性和有效性,为智能变电站继电保护的定量分析提供了新的有效研究工具.     

基于变电站GOOSE网络的OPNET与NS2仿真比较

在网络拓扑参数设置相同的情况下,通过网络仿真软件OPNET和NS2,定量地仿真分析了变电站GOOSE网络的网络流量和延迟等特性,得到了一致的仿真结果。分析了OPNET和NS2在仿真智能变电站通信网络的不足,为以后的电力系统通信网络性能分析系统研究提供借鉴。     

面向能源互联网的电力-通信联合仿真平台设计

随着能源互联网概念的提出和发展,电力业务中的通信环节承担起越来越重要的角色,有必要研究通信系统和电力系统的协同作用。在分析了能源互联网通信需求的基础上,提出了电力网和通信网联合仿真平台的总体框架和关键技术,并采用仿真软件Matlab和OPNET设计了电力-通信联合仿真平台,以研究通信对电力系统运行的影响。最后,以能源互联网分布式电源(DER)参与系统调频为仿真算例,验证了联合仿真平台的可行性和有效性。     

基于OPNET的智能配网AMR业务建模研究及仿真

AMR业务对于智能配网通信网是一种重要业务。在智能配网通信网的规划设计与优化等方面都会涉及到AMR业务。对于智能配网的研究,通常利用仿真软件OPNET进行仿真建模,但是该软件并不提供AMR业务。因此该文提出了基于OPNET仿真软件对AMR业务进行建模仿真的方法。首先介绍了在OPNET环境下进行业务建模的主要方法,然后介绍了AMR业务的流程,通过自定义业务建模的方法,详细描述了业务的流程。最后,利用OPNET搭建了一个简单的网络拓扑,在该网络上运行AMR业务,并对仿真结果做了简要分析。     

基于IP技术的电力系统柔性SCADA研究与应用

新建的高速电力信息网使电力系统原有通信方式发生重大变化,如何有效利用电力信息网为电力系统运行和应用服务成为研究人员关心的问题。在高速电力信息网的基础上,提出了一种柔性SCADA概念。柔性SCADA是在高速的广域电力信息网的基础上,充分利用新增的带宽资源,在原有远动规约上进行扩充,将IP技术应用于电力系统通信,将数据、语音、图像等业务集于一体,组成的灵活交互式信息网络,是现有SCA-DA系统的全面升级和增强。基于柔性SCADA可以开展多种电力系统的新兴应用,以故障信息系统为例,描述了其功能和结构。故障信息系统是对现有EMS功能的补充和完善,可以支持更多的高级应用,对于提高电网自动化运行水平和电网调度水平具有极其重要的意义。     

电网调度自动化模拟测试系统

介绍面向电网调度自动化主站系统、子站系统的专业测试分析系统——电网调度自动化模拟测试系统及其功能和特点。该测试系统可模拟调度自动化主站系统和子站系统,并可对51种通信规约进行测试和分析。实际应用表明,该测试系统在调度自动化系统和变电站自动化系统的新建、改造工程及运行维护中均起到了重要作用,具有很好的推广前景。     

智能电网终端融合通信接入网切换策略

智能电网的发展,带动终端设备智能化发展,因此智能高效的边缘终端接入网络是建设智能电网的重要环节。电力线与无线通信都具有无须架设专门通信线路的优势,但它们的通信性能分别受到供电线路负载和地域环境的影响,两者融合通信可以大幅提升通信性能;依据电力业务类型和通信需求,提出了基于层次分析等算法的信道切换方法,将定量分析和定性分析相结合,对电力线与无线时延,带宽,丢包率等多种参数多指标进行综合判断并科学处理,通过仿真验证可实现多媒介异构网络的快速、平滑切换,从而保障电力系统多种通信接口信息交互的准确性,为智能电网终端监控的性能提升和业务拓展创造有利条件。     

基于SCADA和WAMS的电网仿真运行方式

电网仿真初始运行方式是影响计算结果的主要因素之一。由于SCADA覆盖了电网主要运行设备,因此可以将SCADA数据作为建立电网仿真计算运行方式的主要数据源。然而,仅仅依赖SCADA数据建立的初始运行方式与实际系统相比可能存在较大偏差。随着广域实时动态监测系统(WAMS)逐步在电网中的广泛应用,由其采集的电网实时动态数据也成为建立仿真初始运行方式的主要数据源之一。作者提出了一种利用SCADA数据和WAMS数据建立电网仿真计算运行方式的方法。该方法计及了SCADA和WAMS的特点,确定了SCADA、WAMS与仿真计算数据库间的数据流,具有明确校核调整机制。利用该方法所建立的运行方式可以经受SCADA、WAMS实测数据的反复校核。