电力物联网中5G边缘计算技术的研究

为解决电力物联网中海量设备接入诉求,云服务器集中处理架构逐渐向边缘计算模式演进,电力物联网演进为云、网、边、端四层模型。本文根据现有电力业务类型和传输需求,分析了电力物联网中边缘计算面临的技术难点,提出采用基于时隙的灵活调度,并结合自时隙结构和灵活时隙配置等方案改进边缘计算网络中的端到端时延;采用基于5QI配置及ARP优先级方案提升电力物联网中业务保障效果,采用业务安全隔离是保障电力业务安全运行。文章最后给出了基于5G技术的边缘计算网关体系架设和技术特点,指出可以充分利用基于5G的创新技术,提升电力物联网中边缘计算有效性和安全性,满足电力物联网蓬勃应用的需要。     

深度学习在泛在电力物联网中的应用与挑战

泛在电力物联网是智能电网发展的高级应用形态,对电网的数据处理能力和计算能力提出了更高的要求。近年来,深度学习技术取得了突破性的进展,为泛在电力物联网的实现与发展提供了强大的支撑。基于此,总结了现有深度学习模型的主要组成及技术特点;从泛在电力物联网应用的技术需求出发,综述了深度学习在数据处理、边缘计算以及态势感知方面的技术特点与应用场合;基于泛在电力物联网应用的典型场景,深入分析了深度学习在泛在电力物联网中的具体应用,为泛在电力物联网的建设与研究提供参考。     

泛在电力物联网智能感知关键技术发展思路

智能感知是泛在电力物联网的数据入口,在泛在电力物联网建设中扮演着极其重要的角色。该文通过抽象化泛在物联网的信息论表述,量化比较了泛在电力物联网在数据传输容量上的优势,综合估算了智能感知网络规模,预测需要在此基础上解决海量异构多源数据融合、信息安全防护等问题。探讨了泛在电力物联网边缘算法的可分解性与下沉系数,定义了描述边缘算法可分解程度的范式,举例电力常用算法在泛在物联网边缘分解后的计算效率。讨论了智能感知在时空、类型、准确度的信息增益,以此为数学前提分别叙述了泛在电力物联网智能感知技术在通信网络、边缘计算、深度感知3个维度的发展思路,在此基础上讨论了泛在电力物联网的实际应用场景。     

基于DQN的电力物联网5G边缘切片资源管理研究

随着5G通信技术以及移动边缘计算(Mobile Edge Computing,MEC)的发展,各式各样的电力物联网新需求层出不穷.一方面,部分新型电力物联网业务需要高服务质量保障;另一方面,移动边缘计算需要为新型电力物联网的业务提供差异化的计算服务.为解决上述问题,文章定义了一种面向电力物联网业务的可靠性衡量指标.基于...     

区块链与边缘计算在电力系统中的应用展望

区块链与边缘计算的应用为电力系统发展提供了新的技术支撑。对该技术和方法进行介绍,结合对泛在电力物联网建设形势的分析,阐述了区块链与边缘计算在电力系统中应用的可行性,并对几种具体电力系统业务应用举例说明,提出了技术难题与改进观点。     

电力视觉边缘智能：边缘计算驱动下的电力深度视觉加速技术

电力物联网和透明电网的背景下,电力系统智能终端感知的海量视觉影像对传统的云计算处理模式提出了重大挑战,边缘计算作为云计算的重要补充已经得到了电力系统的广泛关注。为此,首先梳理了边缘计算的演变历程,阐述了电力视觉边缘智能的基本概念,然后构建了云–边–端协同的电力视觉边缘智能结构框架,重点讨论了边缘计算驱动下边缘智能的关键技术,最后列举了电力视觉边缘智能的几种典型应用场景。     

电力视觉边缘智能:边缘计算驱动下的电力深度视觉加速技术EI北大核心CSCD

电力物联网和透明电网的背景下,电力系统智能终端感知的海量视觉影像对传统的云计算处理模式提出了重大挑战,边缘计算作为云计算的重要补充已经得到了电力系统的广泛关注。为此,首先梳理了边缘计算的演变历程,阐述了电力视觉边缘智能的基本概念,然后构建了云–边–端协同的电力视觉边缘智能结构框架,重点讨论了边缘计算驱动下边缘智能的关键技术,最后列举了电力视觉边缘智能的几种典型应用场景。     

面向电力系统业务的边云协同应用分析

介绍了边缘计算、云计算、边云协同领域的国内外研究现状,针对目前电力系统业务数据处理时延高、云计算压力增加等问题,分析了边缘计算参考架构和边云协同技术框架,对输电线路、需求侧资源优化、电力物联网等不同应用场景下的边云协同技术在电力系统业务中的应用模式进行研究,提出了增强数据处理能力和信息交互能力的方法,以缓解云计算压力。最后对未来面向电力物联网的边云协同技术策略优化及体系完善方面的研究进行了展望。     

边缘计算在电力供需领域的应用展望

随着电力供需领域设备的智能化,电力供需领域之间传递的信息量不断增大,导致带宽资源的浪费以及信息不能得到及时的处理。将边缘计算引入电力供需领域能很好地解决这些问题。论述了边缘计算的产生以及优势;随后分析了电力供需互动以及研究了电力供需领域对于边缘计算的需求;最后,对边缘计算在电力供需领域应用进行了展望,构建了边缘计算在电力供需领域应用的具体场景,为边缘计算在电力供需领域中的发展提供参考。     

边缘计算在电力供需领域的应用展望

随着电力供需领域设备的智能化,电力供需领域之间传递的信息量不断增大,导致带宽资源的浪费以及信息不能得到及时的处理。将边缘计算引入电力供需领域能很好地解决这些问题。论述了边缘计算的产生以及优势;随后分析了电力供需互动并研究了电力供需领域对于边缘计算的需求;最后,对边缘计算在电力供需领域应用进行了展望,构建了边缘计算在电力供需领域应用的具体场景,为边缘计算在电力供需领域中的发展提供参考。     

基于云边协同的配电物联网管理模型研究

针对配电云服务器中计算任务繁重导致推理延时过大的问题，提出配电物联网多节点协同计算管理模型。首先，基于物联网可控智能的特点以及新型配电网对功能和传输时延的需求，讨论了边缘计算在配电网中的应用。然后，结合PTN（分组传送网）网络结构，构建配电物联网技术架构。最后，基于边缘多节点协同推理算法和协同计算架构模型构建了配电物联网管理模型。仿真结果表明，当配电物联网中大量智能设备终端接入网络时，该模型降低了云计算的推理延迟。     

基于边缘计算的智能用电管控系统设计及应用

随着智能电网的发展,在电力管控领域物联网设备正在广泛普及.物联网设备种类、特性、功能的多样性不仅融汇了详细的大数据,还对系统管控的实时性、兼容性、大数据处理能力均提出挑战.因此,文中研究一种电力物联网系统中嵌入边缘计算技术,对海量智能用电数据进行就近处理,避免大量数据传输导致通信通道的堵塞,满足电力物联网对快速响应、精准执行的特殊要求.文中阐述了所提出的数据库、边缘计算服务器和数据处理的流程和所达到的优化设计,为物联网智能终端设备的异构性问题提出了解决方案,增强兼容性和边缘数据实时处理能力.实践证明所提出的技术能提供安全、快捷控制方式的同时,也使得系统具备更强的用电信息大数据采集能力.     

电力物联网移动边缘计算任务卸载策略

由于云计算框架中的传播延迟无法满足电力物联网对低延迟和可靠性的要求,在移动边缘计算框架的基础上,提出一种基于电力物联网的云-边缘网络结构,并对业务响应时延进行建模。通过约束优化和改进遗传算法相结合求解优化模型,得出最优计算卸载策略。通过仿真进行对比分析,验证提出的移动边缘计算卸载策略的有效性。结果表明,该策略在提高业务处理可靠性的同时,也大幅度降低了故障情况下业务响应时延,与仅重传策略的延迟性能相比,该策略延迟性能提高了6.4%。综上,该研究可对电力物联网的发展提供一定的参考和借鉴。     

基于计算卸载的电力物联网能效优化研究

基于异构网络架构,考虑基于三层计算的电力物联网移动边缘计算架构,构建了各层计算的能量消耗模型和延迟模型,实现智能移动设备的任务从本地计算卸载到小基站的边缘服务器和宏基站边缘云服务器进行计算。针对电力物联网计算卸载的能耗最小化问题,采用变量替换分解问题,并利用目标函数单调性进行理论推导,得到优化的参数解。仿真结果表明,通过与其他方案相比,所提优化方案可以在较小的延迟条件下,实现优化的节能效果。     

5G环境下差动保护在电力系统中的应用

由于面临业务需求差异化,应用场景多样化,以及网络设备异构化的挑战,电力物联网的构建需要引入网络切片、边缘计算、灵活回传以及低时延技术等5G关键技术来实现灵活、差异化的通信能力。针对这些问题,本文研究了5G网络的关键技术,研究了差动保护业务在5G环境中的应用,并设计了移动边缘计算平台,使信息流无须回传至5G核心网、在网络的边缘就能完成信息的交互与传输,满足配网差动保护对端到端通信通道10～12 ms的时延要求。该方案能够取代光纤通信进行配网差动保护装置之间实时通信,为泛在电力物联网接入网低时延、高可靠应用场景提供解决方案。     

泛在电力物联网优化与调控方法研究

建设泛在电力物联网能够为电网的运行与管理、投资与服务开辟新的道路。依托泛在电力物联网的发展路径,可实现泛在电力物联网优化调度建设,提升能源系统的效率。首先研究了泛在电力物联网平台层和感知层的优化主体和内容,然后在此基础上构建了物理网终端设备参与的边缘优化调度模型,最后以某园区的典型日负荷为依据,选择NSGA-II智能算法对该模型进行应用,验证了该模型的可行性,整体实现了对泛在电力物联网的建设与应用。     

边缘计算在智能电网中的应用综述

近年来,随着物联网技术的飞速发展,边缘计算受到了越来越多的关注,并在许多应用领域取得了一定的研究成果.物联网的发展推动了智能电网的发展,智能电网中激增的数据量又催生了边缘计算的应用研究.分析了边缘计算与智能电网的关系,讨论了边缘计算引入智能电网后的支撑技术,并从发电、输变电、配电和用电四个方面阐述了边缘计算在智能电网中...     

基于泛在电力物联网的换流站在线监测系统优化综述

为解决当前换流站在线监测系统在运行中存在的可靠性、安全性以及误告警频发等问题,文中基于泛在电力物联网技术对系统进行优化重构。首先,通过构建平台层,将系统接入物联管理平台以及数据中台,实现数据的融通共享,减轻云端存储压力,提升服务响应。其次,设计基于边缘计算的物联智能终端,实现站内设备的安全接入和泛在物联,该装置作为边缘计算节点通过集成深度学习算法,实现站端数据的采集存储、计算分析与异常识别,提高了告警的准确性和系统运行的可靠性。因此,基于泛在电力物联网的换流站在线监测系统架构优化为后续工程实践提供了一种新的建设应用模式。     

面向软件定义网络的配电边缘计算终端优化部署方法

为增强配用电物联网的业务支撑能力以及节省经济成本,提出了一种面向软件定义网络(software defined network, SDN)的配电边缘计算终端优化部署方法。电力无线专网基站具有丰富的数据流与业务流,利用无线基站站址部署配电边缘计算终端具有显著的优势。首先,介绍了面向软件定义网络的配用电物联网边缘计算架构,建立了配用电物联网的业务、智能终端和边缘计算终端等要素模型。进一步,考虑边缘计算终端、智能终端以及SDN控制器的通信方式约束、边缘计算终端的服务延时和硬件配置约束,以年均设备成本和年均运行成本之和为目标,建立了配电边缘计算终端优化部署模型。最后,基于多场景的算例仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于边缘计算的泛在电力物联网群组密钥管理算法研究

随着泛在电力物联网的快速发展,网络传输的可信任性与安全性开始成为其在关键领域中应用的基本前提。然而大多数现有的方案不适用于泛在电力物联网环境。文中在分布式密钥管理与边缘计算的框架下,提出了一种群组密钥加密算法。这种算法通过使用基于相同主题的节点群组构建算法构建分组,并且通过使用基于群组密钥管理的密钥分配算法等算法,减少了随着分组内节点增减而产生的重新派生新密钥以及节点之间传递密钥所需的系统开销,密钥生成节点无需和所有物联网节点建立通信链路。文中还对方案的性能指标进行了评价,证明了文中提出的密钥管理算法可提高设备性能,降低功耗,适用于泛在电力物联网的各种环境。