基于时间敏感网络的变电站通信网络最大时延计算方法

基于IEC 61850智能变电站业务的通信需求和时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的基本原理,应用TSN技术保障变电站通信业务的实时性。基于TSN流调度协议IEEE802.1Qbv的交换机转发原理建立了信息流服务曲线,基于变电站通信网络报文传输特性建立了信息源到达曲线,利用网络演算理论,提出了变电站报文传输的端到端最大时延计算方法。通过不同层次的变电站通信网络仿真分析,结果表明TSN技术满足了变电站业务的通信需求,尤其在保证关键控制命令等时间敏感业务传输的实时性方面具有明显优势。所提出的最大时延计算方法为智能变电站应用TSN的时延分析提供了理论计算依据。     

WAMS中的通信网络平台构建

讨论了基于全球卫星定住系统(GPS)高精度定时技术的电力系统广域测量系统(WAMS)中实时数据通信问题.为了满足电力系统实时决策和紧急控制对实时性和可靠性的要求,结合工程思想,从物理媒介、骨干网络、组网技术、协议体系等方面对构建WAMS通信网络平台进行分析设计.其中网络设计采用复合网络拓扑,通信协议采用IP协议,组网模式选用IP over WDM.同时,还对网络延时进行了分析.从而确定设计的通信网络能满足WAMS对实时数据交换的要求.     

面向实时应用需求的TSN调度算法研究

为了使网络物理系统(CPS)达到严格的实时要求,本文借鉴了时间敏感型的软件定义网络(TSSDN)的架构,提出了一种基于改进的遗传模拟退火的TSN调度算法对模型进行求解。     

基于电力业务的时间敏感网络测试床*

随着电力通信网络规模及终端设备数量的增长,电力业务中信息传输对网络的实时性、可靠性提出了越来越高的要求。时间敏感网络（Time Sensitive Network,TSN）作为下一代工业网络通信的核心技术,兼容传统以太网技术,具有高实时性、高带宽、互操作性好和低成本等优点,能够满足电力行业中对时间要求严苛的应用场景需求。结合电力业务特点,提出了一种基于TSN技术的测试床,研究了时间同步、流量调度及电力业务适配性测试方法,并对测试结果进行了分析,为TSN技术研究、产品研制以及在电力行业的应用提供测试验证环境和技术支撑。     

运用物理隔离技术构建分层调度通信网络

调度通信网络的安全是电力系统正常生产和管理的基础。根据调度通信网络各组成系统的安全级别将其分为实时、准实时和非实时系统。阐述了物理隔离技术的基本原理,提出了运用物理隔离系统对调度通信网络进行分层保护的方案,将调度通信网络在拓扑结构上改进为以实时系统为核心层的多层网络。对方案的具体实施及网络安全体系的建设进行了讨论。     

Controller Link总线在低压断路器检测线中的应用设计

OMRON Controller Link总线能使PLC、计算机等节点间方便、灵活地发送和接收大容量数据,且具有较高的实时性、可靠性.介绍了Controller Link网络的设计方法,包括:硬件配置、通信连接、通信测试、编程等方法.     

WAMS中的通信网络平台构建

讨论了基于全球卫星定位系统（GPS）高精度定时技术的电力系统广域测量系统（WAMS）中实时数据通信问题。为了满足电力系统实时决策和紧急控制对实时性和可靠性的要求,结合工程思想,从物理媒介、骨干网络、组网技术、协议体系等方面对构建WAMS通信网络平台进行分析设计。其中网络设计采用复合网络拓扑,通信协议采用IP协议,组网模式选用IP over WDM。同时,还对网络延时进行了分析。从而确定设计的通信网络能满足WAMS对实时数据交换的要求。     

基于网络和时间关联关系的告警相关性分析

目前,电力通信网络系统日渐复杂,为实现通信网络根源性告警的定位,提出了网络相关性和时间相关性概念模型.基于此模型改进了事件树分析规则,设计了告警相关性分析引擎系统,实现了对网络根源性告警准确、实时的分析.     

数字化变电站通信网络性能仿真分析

依据IEC 61850标准分析了数字化变电站的通信网络结构和数据流,利用OPNET Modeler建立了2层星型拓扑结构的数字化变电站通信网络动态仿真模型,基于该模型以过程网络中采样值报文的网络延时、站级网络中报告和控制报文的端到端延时为研究对象,对不同节点规模、不同网络配置和不同应用功能条件下的过程网络、站级网络的实时性能进行了仿真分析,根据仿真结论对数字化变电站通信网络的结构、网络带宽及网络设备的选取等提出了建议。     

ATM网络实时通信系统的响应时间分析

ATM(异步传输模式 )实时通信系统在高带宽主干网、移动通信、实时多媒体信息等领域具有重要的作用 ,短响应时间是它的一个特点。本文提供和分析ATM网络的响应时间的保证方式。这种方式建立在传统实时CPU响应时间和ATM网络的固定优先表格的基础上 ,且可适用于强实时系统控制     

W5100在远程电力质量监测设备中的应用

针对传统电力质量监测方法实时性、多参数测试性能较差的缺点,提出了将以太网接入技术与电能采集相结合进行电力质量现场和远程在线监测的设计方案.硬件设计采用微控制器STM32FI03和以太网控制芯片W5100搭建网络系统,实现下位机与上位机之间的远程通信;选择通用SPI总线接口模式,以保证数据的传输速率.软件部分介绍了W51...     

工业以太网应用性能分析

文章分析了现场总线应用的不足之处,并介绍了Ethernet的通信机制.在此基础上系统地讨论了工业以太网在通信确定性、工业可靠性和安全性等方面的主要缺陷,给出了相应的解决方案.由于工业以太网具有全开放、成本低、带宽高、应用广泛等无可争议的优势,因此必将带来工业网络新的变革.     

以太网在变电站自动化系统通信中的应用前景

从变电站自动化系统的分层分布式结构及其通信任务和要求出发,分析了目前现场总线技术标准过多,信息交互困难及通信控制器不易扩展,开放性、灵活性不强的缺陷。提出基于以太网的变电站自动化系统,重点论述了基于网络控制的分布式变电站自动化系统网络结构简单、设备通用、通信速率快、全双工通信等优点;特别给出了嵌入式以太网的应用模式(每个间隔层设备配置一个以太网接口、多个智能电子设备通过RS-232/485或现场总线与以太网连接、以上2种的混合模式);最后,指出采用交换式高速以太网,并使节点工作在全双工方式,能满足变电站数据传输的实时性和可靠性要求。     

灵活接入的配电网络光通信终端

针对配电网络的通信要求以及传统的双环自愈结构的一些不足之处,提出一种基于生成树算法的可灵活接入的光通信终端的实现方法,并给出了系统的解决方案和工作原理.此种算法可有效地消除网络中冗余路径和监测网络的结构变更,因此此种终端可组建结构复杂的光纤以太网网络,并及时发现和处理网络故障.     

电力系统SDH/PTN传输网性能测试与分析

电力系统通信网络是电网安全稳定运行的重要基础。针对电力系统通信传输网,分析了SDH和PTN网络的技术实现原理和时间同步技术。根据电网对传输网络承载E1业务和以太网业务的性能要求,在实验室环境下搭建了网络测试平台,测试了传输网在承载不同业务时的网络性能。实验测试结果表明,SDH和PTN网络对E1业务和以太网业务具有较好的承载能力,可满足传输网的性能要求。最后,对进一步提高SDH和PTN传输网的可靠性提出了几点建议。     

实时监控双以太网系统的开发

提出了采用DEC公司的网络软件包PathworksforDOS开发信号采集控制装置的双以太网通信功能的方法,并且对实时监控双以太网系统开发中的关键性技术作了闸述,包括DOS应用程序的非阻塞I／O操作、工业控制微机IPC的双网主备通信,以及Windows NT／2000上开发的双以太网通信容错能力、避免参数／命令重复下发等。还对实时监控双以太网系统的通信可靠性问题进行了分析。     

基于MATLAB/RTW的通信模块的设计与实现

针对MATLAB/RTW的传统半物理仿真系统中仿真目标机向数据监控计算机传输数据的实时性问题,设计了一种采用改进的DEFLATE压缩算法的网络通信模块。仿真主控计算机通过RTW工具把网络通信模块生成能在仿真目标机上实时运行的目标程序,然后把模型中需要观察的仿真数据通过以太网实时发送到与仿真目标机相连的数据显示计算机中。通过实验数据对比,采用改进后的DEFLATE压缩算法比不采用压缩算法的网络通信模块在数据传输的实时性能上有明显提高。     

应用于变电站自动化系统的无线传感器网络技术

通信技术是变电站自动化赖以实现的关键技术之一。文章根据变电站自动化系统的特点,提出一种基于分簇路由的2层架构变电站自动化系统无线传感器网络(wireless sensor network,WSN)组网方案,该方案在过程层采用WSN,在间隔层、变电站层采用以太网。文章对该方案具体实施中的传感器节点能量供给、数据融合与分簇路由算法、可靠性与安全技术、WSN接入以太网等关键技术给出了初步解决办法,最后阐述了WSN实际应用于变电站自动化系统需进一步研究的问题。文章提出的有线通信网络与无线通信网络相结合的2层架构组网模式是对变电站自动化系统通信网络的一种有益探索。     

基于两级网络的远程设备监控系统

本文研究基于两级网络控制的远程设备监控系统。上层网络是基于以太网的监控系统，通过工业组态软件Winee监控工业现场设备状况，下层网络采用Profibus-DP通讯，PLC主站或从站利用Profibus—DP通讯控制现场设备，并实时采集现场设备的运行状态数据。论文首先分析了实验系统组成和工作原理，然后介绍了WineC与PLC的通讯过程及软件组态，完成上位机的监控功能。在分析系统通讯原理的基础上，通过具体的程序设计实现下位机对现场设备的控制与数据采集。     

基于802.1x的校园网总体服务体系设计与实现

本文将改进的IEEE802.1x与CISCOSCE2000结合,设计实现了一整套的校园网用户接入控制、服务质量管理、网络应用管理、网络实时监控、网络计费,以及用户自助服务体系。有效地解决了目前大多数校园网中存在的地址盗用、网络带宽及应用难以管理等问题。同时,系统对IEEE802.1x的改进并没有改变其标准通讯机制和数据报文格式,因此可与所有厂商的交换机配合使用,避免了使用厂商私有客户端时受限于其设备的问题。