5G网络切片技术在电力通信中的研究与应用*

基于网络切片技术构建5G电力虚拟专网,能够为新型电力系统提供海量终端通信能力,结合时间敏感网络、精准授时等技术,进一步适应新型电力系统源、网、荷、储各环节业务场景的需要。主要介绍了无线通信在电力系统的发展,5G电力虚拟专网整体架构、技术原理及应用方案。     

基于DiffServ网络实现变电站信息综合传输

针对现有变电站信息综合传输方案的不足,提出了基于区分服务(DiffServ)网络的变电站信息综合传输的具体实现方案,通过为不同业务分配不同的每跳行为(PHB),综合运用优先级队列(PQ)调度策略、约定访问速率(CAR)流量整形和随机早期诊断(RED)队列管理技术共同实现。并且以某实际电力通信网络为例,采用网络仿真方法,对该方案的性能进行了定量评估。仿真结果验证了该方案的有效性和可行性。     

基于SDN与NFV的电力5G网络切片差异化资源分配方案

基于SDN与NFV技术框架,以满足电力多业务差异化需求为目标,设计了面向大规模采集类业务、低时延电力工控业务、移动大带宽巡检类业务等场景的电力5G网络切片方案;建立了从电力业务需求到网络切片通信、计算资源的映射模型,揭示了两者之间的作用机理与转换关系.以电力多业务传输带宽、时延以及计算资源需求为约束条件,建立了电力5G多业务网络切片运行经济性最优数学模型,提出网络切片通信与计算资源的联合分配算法,实现了电力网络切片资源高效、经济利用.     

面向电力巡检的MEC非正交共享传输方案研究

为了解决电力巡检回传系统中视频传输占用带宽大、连接数量多、传输资源利用不充分等问题,针对多载波多用户上行传输网络,提出了一种基于移动边缘计算(Mobile Edge Computing, MEC)网络架构下分簇技术与非正交共享传输联合设计方案。考虑5G基站与客户终端设备(Customer Premise Equipment, CPE)通信链路的远近效应并将其CPE终端分簇来进行信息传输,从而提高CPE连接数量和频谱效率。为了消除簇间干扰,采用信号对齐技术,分别提出簇间最大信干噪比算法和簇间最小干扰泄露算法。为了消除簇内用户间干扰,采用了串行干扰消除技术。该方案使系统每个CPE都能达到最大的自由度,从而实现较高的系统和速率性能。仿真结果表明,所提方案相比于传统正交接入方案具有更高的系统和速率性能。     

高河矿安全监控系统网络技术改造的工程设计

提出了以高速工业以太网络为主干,改造高河矿安全监控系统网络的技术方案,重点阐述了高河矿安全监控系统网络平台架构及关键设备、环网传输的实现方法。     

基于多协议标记交换网络的电力系统信息综合传输方法

研究了电力系统各类信息模型及其服务质量要求,在此基础上提出基于多协议标记交换(multi-protocol label switching,MPLS)技术的信息综合传输方案。对某电力公司信息综合传输网络进行了数字仿真,比较了无服务质量配置、单纯差分服务配置和MPLS网络配置3种方案下的服务质量,结果表明：MPLS网络配置方案能够实现链路间的负载均衡,具有自愈性故障恢复机制,可以快速检测到失效元件并在多条标签交换路径之间实现数据流量的切换,故障恢复时间在毫秒级,可以有效保证电力系统实时信息的服务质量,并可同时兼顾各种非实时信息的服务质量。     

智能变电站过程层组网技术特点与应用

本文认为智能变电站过程层组网技术技术应用中,星型网是最佳使用方案。本文对智能变电站过程层信息共同组网的可行性进行验证分析。在研究过程层组网技术和信息流量及传输延时的基础上,指出过程层网络采用SMV采样信息、GOOSE变电站通用事件信息、IEEEl588对时信息共同组网的技术方案,凭借IEEE802.1P流量优先权控制技术,有助于保证信息传输的时效性,运用快速生成树技术实现网络重构,能有效避免网络风暴。     

能源互联网背景下5G网络面临的挑战

能源互联网需要将能量流和信息流进行耦合,建立全新的能源体系,分析现有的能源互联网架构及对信息通信技术的需求,结合目前5G网络的研究现状和发展趋势,阐述5G网络在能源互联网背景下面临的大规模传感器接入和组网技术、分布式能源管理、面向能源互联网的应用架构以及网络体验质量(quality of experience,Qo E)和信息安全4个方面的挑战。能源互联网是一次重大的能源变革,信息通信技术是实现能源互联网的关键技术之一,综述能源互联网背景下5G网络面临的挑战,为未来能源互联网中信息通信技术的应用指明方向。     

远程网络考试系统在江西电网的应用及探索

计算机考试系统的功能概述 远程网络考试系统是基于计算机软件技术、网络与通信技术、多媒体技术以及人机接口技术的产物,计算机考试应用软件在主服务器上运行,模块采用B/S架构,客户端为标准浏览器,服务器端为Web Server,Web Server与数据库服务器结合,实现信息的处理和传输.通过省公司内部网络与公司下属单位(各供电公司)网络监控室连接,利用宽带网络传输多媒体技术,把远程考试的在线状况通过网络传输到主监控室,严格杜绝舞弊行为,以达到远程考试的监控目地. 远程网络考试系统软件分为系统管理、题库管理、考试管理、成绩管理等几个主要模块,其中 系统管理:可以对系统权限进行设置,对考生信息进行管理.     

输电线路杆塔状态监测网络低延时技术研究

为了降低杆塔状态监测结果传输时延,提高监测结果在网络中传输的时效性,提出了输电线路杆塔状态监测网络低延时技术。综合监测网络的通信功能,设计基于射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)与无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)的网络架构形式,明确此架构由通信层、主动连接层、主动移动传输层、监视层四层构成;引进节点优化模型,在确保数据信息具有对称性特点后,对其延时设计进行处理,优化设置杆塔状态监测网络中继节点;设计输电线路杆塔接地电阻在线监测结果汇聚传输模式,实现低延时技术。通过对比实验得出结论:提出的低延时技术在实际应用中可以有效改善监测网络延时较大的问题,并且能够进一步提升监测质量,从而提升整个监测网络对输电线路杆塔接地数据的监测精度,为供电企业的日常维护及工作运行提供更可靠的数据依据。     

电网宽频振荡实时监测技术方案

大量电力电子设备接入电网导致电网振荡频繁发生并使其逐步向宽频域振荡发展.首先,分析了广域测量系统监测技术在振荡监测存在的问题和局限,讨论了现有间谐波测量算法存在的不足,提出了电网宽频振荡实时监测技术方案.然后,论述了振荡实时监测的总体架构和关键技术,从高频采集及滤波、宽频信号分类处理分析、振荡告警及长录波、站域存储与分析和信息传输等方面对宽频振荡实时监测的关键环节进行了分析.最后,对宽频振荡实时测量的效果进行了仿真验证,验证了所提方案的可行性,并对其工程实施方案进行了论述.     

无线专网在宁夏330kV输电线路监控的应用

输电线在线监测是作为国家智能电网的重要组成部分,是实现输电设备状态运行检修管理、提升输电专业生产运行管理精益化水平的重要手段。利用无线专网技术将高清摄像头和传感器的数据通过5.8 G无线传输方式接入宁夏电力公司视频监控中心,在监控中心对330 kV输电线路的实时运行状态进行监控和处理。     

基于DirectShow的MPEG-4视频传输系统的研究

为了解决多媒体数据在传输过程中存在的可靠性和实时性问题,本文设计了一个基于DirectShow的MPEG-4视频传输系统,描述了该系统的组成原理与设计方案.同时本文介绍了数据采集、数据的发送和接收、网络Graph的方法,采用组播技术实现数据的发送和接收的策略,以及利用RTP协议实现网络实时传输的方案,最终完成了多媒体数据从采集、编解码、网络传输到播放的全过程.该方案具有较好的可靠性及实时性.     

农配网故障隔离系统设计及应用

采用常规方式建设农网配电自动化系统投资大且周期长,现有系统运维水平也难以满足要求。文中设计了简捷经济型农配网运行状态监测与故障隔离系统,给出了该系统的实现目标、设计原则和总体结构,详细说明了系统重要组成单元的设计和建设方案。实际运行效果表明该系统具有投资省、维护方便、操作简单等优势,可适应农配网现有技术装备水平及人员素质,对于提升农网运维管理水平和供电可靠性具有实用价值。     

全业务电力传送网络模型研究

文章通过电力传输网络转网和技术演进策略研究,提出全业务电力传输网络架构摸型,满足智能电网新型业务大带宽、高实时性和高安全性等承载需求。通过对电力传送网络承载业务的流向及带宽需求分析,将全业务电力传送网络划分为干线承载网和本地承载网。通过对OTN、MSTP、PTN和IP RAN等技术的详细论证分析,确定干线承载网采用OTN＋MSTP技术模式,本地承载网采用PTN技术模式来建设网络全面覆盖、业务贯通、网络扁平化、网络层次功能明确的全业务电力信息通信网络。     

网络移动路由优化技术探讨

网络移动性技术是下一代网络研究中的热点技术之一。文章介绍了网络移动性技术的基本概念以及移动网络的基本架构,重点分析了网络移动基本支持方案中的注册和分组传送过程,并结合M IPv6路由优化机制和M IP微移动技术对分组传送过程进行优化,基于网络移动技术尚存的一些主要问题,提出了下一步研究方向。     

HSR在第三代智能站中的实现技术

现有智能变电站的网络冗余方案多采用A/B网方案,底层链路与业务协议耦合较深,难以通过标准硬件模块进行通用处理,并且带来了系统负荷较重、成本高昂、网络可靠性过度依赖核心交换机设备等各种问题。IEC62439-3标准中,提供了PRP和HSR的方案,分别在星型网络和环网网络结构中有效解决了这些问题。文中主要以HSR标准和实现技术为对象,研究第三代智能变电站就地模块基于IEC62439-3 标准的HSR 组网实现技术,主要包括了基于软件底层驱动和FPGA交互的互联实现技术、IEEE 1588对时标准在HSR环网的实现技术和基于延时可测技术的HSR环网时间敏感数据同步方案,该技术为就地模块的高可用性环网实现提供技术支持。     

层次化保护控制系统及其网络通信技术研究

新一代智能变电站层次化保护控制系统旨在基于跨间隔、跨变电站信息,实现最优保护控制策略,其中,信息共享和高可靠的通信网络方案是其重要支撑技术。剖析了层次化保护控制系统的体系结构、功能定位,对层次化保护通信系统的网络流量和网络时延进行分析,提出了一种应用于新一代智能变电站的优化网络通信方案。它基于网络报文时延可测技术,克服了目前不同步采样报文不能进行组网传输的限制,实现了保护装置功能不依赖于全站统一对时,推进了新一代智能变电站的信息共享和网络传输技术发展。     

中心城市大型配电自动化设计方案与应用

按照智能电网对配电网规划建设以及配电自动化相关技术标准和要求,对中心城市大型配电自动化实施方案进行研究。结合实例展示配电自动化多专业统筹、技术路线选择,工程可行性控制、配电网生产运行检修及调度监控需求与支撑技术控制等具体的技术内涵和先进的设计理念。其中包括:配电自动化规划设计涉及的配电网区域特征分析、设计水平年和规模规划原则;主站系统及其信息量规划、规模控制、总体技术要求、主站体系结构、功能设计;信息交互架构及其交互边界界定与信息集成应用;配电终端及其辅助配套;配电网通信体系设计目标、配电网通信技术选择、以太无源光网络(EPON)组网方案和光缆设计等主要技术环节。给出了大型案例应用的基本成果并验证了设计思想的正确性。     

A Smart Microcontroller-Based Iridium Satellite-Communication Architecture for a Remote Renewable Energy Source

With an increased focus on the utilization of green technologies and greater demands on the electric power grid, renewable energy is an important form of current and future power generation. With remote generation deployments, such as those based on wind energy, a cost-effective communication system with global coverage using satellite technology would be advantageous. The monitoring of remote generators for performance and maintenance issues is certainly necessary for any distributed-generation system. To offer a cost-effective satellite solution, a cost-optimization algorithm for minimizing data transmission while maximizing relevant telemetry data is required. This paper proposes a low-cost smart communications architecture using an Iridium Satellite System 9601 short-burst data transceiver and simple microcontroller technology. The microcontroller allows for simple optimization routines to be performed on the locally stored data. This proposed system was implemented and tested and recommendations are drawn on the usability of the developed communication system for monitoring a remote generation site.