PTN安全防护能力与广域控制保护适用性分析

从业务接入与网络传输过程详细分析了PTN安全防护能力,提出PTN虽然安全防护能力比一般数据网络设备高,但也属于逻辑隔离性质;广域控制保护业务属于电网生产控制类业务,不能采用PTN与其他管理业务混合承载。     

FlexE承载电力业务的应用架构及测试验证

随着大规模配电网自动化、分布式能源接入、用户双向互动等通信业务快速发展,电网通信业务呈现出多颗粒度、安全隔离、低时延的承载需求,新一代以太网FlexE接口技术具有带宽灵活配置、硬隔离管道及超低时延的优点,能否在接入侧承载电网业务成为重要课题。文章研究了FlexE切片技术在电网中的应用架构,分析了电网典型业务对FlexE切片适配性,分别从隔离性、低时延及带宽灵活绑定3方面提出了FlexE切片技术承载电力典型业务的测试方案,为FlexE网络切片在电网中的推广应用提供测试基础。     

烟台地区“十三五”配电通信网规划研究

随着配电网的不断发展,配网自动化业务需求不断增多。烟台地区配电通信网于2011年开始建设,接入侧业务设备端通过光网络单元(Optical Network Unit,ONU)、光线路终端(Optical Line Terminal,OLT)设备上联至局站端分组传送网(Package Transport Network,PTN)设备,并通过PTN上联至主站端。为了更好地了解目前烟台地区配电通信网现状,并针对网络的进一步发展给出规划思路,文章分析烟台地区配电通信网建设现状和建设成效,并对业务需求进行预测,给出"十三五"期间网络的建设目标,对烟台地区配电通信网的演进建设具有借鉴意义。     

时间敏感网络帧抢占机制的时延特性分析

帧抢占机制的时延特性受网络运行环境的影响,呈现出显著的动态性和随机性,从而影响时间敏感网络高速帧传输时延的确定性。为了对时延特性进行量化分析,文章首先根据帧抢占机制的工作原理和可抢占帧分段规则,给出对应不同抢占时刻的高速帧时延量化分析模型;然后,设计并实现了时延特性的仿真算法,对不同应用场景下的时延分布特性进行分析;最后,通过算例仿真验证了所提方法的正确性。研究结果表明,帧抢占时延具有明显的随机性,但可以用数学表达式准确表达。研究结论对时间敏感网络帧抢占机制的优化设计与应用具有参考价值。     

PTN网络保护技术在电力系统中的应用研究

PTN网络结合了SDH和传统以太网的优点,可以满足智能电网对时间同步、组播、QOS等通信需求。分析了广域继电保护新业务的时延需求、通道恢复时延同路径需求和PTN常用的保护技术,研究了适用于满足广域继电保护业务的网络保护技术．最后通过搭建的仿真测试环境检验了Wrapping保护和1∶1 LSP保护对PTN网络时延的影响。仿真结果表明Wrapping保护和1∶1 LSP保护可以满足广域继电保护业务对网络时延的要求。     

PTN在郑州电力通信网中的应用研究

随着电力系统的快速发展,传输业务种类不断增加,IP业务所占比例逐年提升,电力系统对通信传输网的需求也不断发生变化,PTN技术正好迎合了发展需要。文章依据国网郑州供电公司PTN数据承载网建设项目,从郑州电力通信网发展现状分析入手,并以郑州地区为例给出了初期建设及应用方案。该网络的建成投用,将成为独立于原有SDH传输网络的IP业务传送网,为郑州电力发展提供可靠的通信保障。     

SDH网络承载广域保护时间同步信息研究

广域保护业务对时间同步要求较高,如果SDH网络发生链路倒换会造成路由发生变化,导致传输时延发生变化,可能会对时间同步设备输出的时间信息造成较大的误差,无法达到广域保护业务的时间精度要求。为消除路由倒换时延对广域保护的影响,文章研究了IEEE 1588v2时钟协议原理,提出了SDH网络的路由变化监测和路由倒换时延补偿的方法,以降低路由倒换造成的时间误差。通过组网测试,测试结果表明采用该方法可以有效降低SDH网络路由切换对授时精度的影响,满足广域保护业务的时间精度要求。     

电力通信光缆运行数据的模糊聚类分析

电力通信光缆运行数据包含光缆及其承载业务的多方面信息,在光缆可靠性分析和业务承载状态评估中具有重要作用,对其进行聚类分析有利于高层次数据处理。论文首先描述了电力通信光缆及其业务的相关属性,用光缆可靠性、纤芯利用率和业务承载状态等3项指标综合表达光缆与业务的特征,并给出了指标计算方法;然后,针对由3项指标构成的低维数据集,设计并实现基于模糊聚类算法的电力通信光缆运行数据分析方法,并通过聚类有效性指标选择最佳聚类结果;最后,通过实际算例,验证了所提方法的可行性和正确性。研究成果有助于电力通信光缆运行数据资源的有效利用和业务承载的深度数据挖掘。     

智能变电站网络交换机发展综述与技术验证

随着IEC 61850技术的推广,变电站逐步走向智能化,二次设备网络化趋势明显。文章将智能变电站网络交换机总结为3个研究阶段,论述了各个研究阶段交换机技术需求,同时对智能站承载业务和网络架构特点进行了分析,对网络传输采样值抖动情况进行了测试研究;最后对智能变电站专用网络交换机(第3代)的功能特点进行了介绍,给出了一种时间戳精度和稳定性试验验证方法和结果,并对智能变电站采用网络化的可行性进行了展望。     

PTN网络1588时间同步测试与电力应用分析

针对电力各业务系统与装置对时间同步的要求,研究利用PTN网络组建1588时间同步网具体方案,并对PTN网络的时间同步性能进行测试,测试结果完全能够满足电力各业务系统的时间同步精度要求。     

市级电力通信网演进建设方案研究

为了适应电网的快速发展形势,满足电网侧对通信大颗粒业务和可靠性保障越来越高的要求,烟台供电公司根据国家电网公司及山东省电力公司的统一部署,近年来积极部署华为SDH网络及华为PTN网络,加快传输设备的国产化改造,稳步推进软交换系统建设,促进信息通信的深层次融合。文章分析了烟台电力通信网建设过程中遇到的问题和应对措施,对烟台电力通信网演进建设具有借鉴意义。     

基于5G技术的海上风电通信系统研究

[目的]海上风电项目众多设备位于海洋之上,交通不便导致运维检修难度大。海上设备信息的快速、无延迟、安全送达陆上显得格外重要。针对通信系统的特殊需求,文章提出了基于5G技术的海上风电场通信系统方案。[方法]首先建立信号覆盖面大、可靠性强的PTN+一体化小基站,再将5G一体化小基站和PTN网关融为一体,通过宽带PTN接入,实现快速、便捷的5G信号覆盖,并采用特定带宽的5G网络,提高通信系统的安全性。[结果]基于PTN+一体化小基站方式的5G通信系统建成后,实现了基于光传输的、支持多业务且利用特定带宽的IP传输。此系统可以帮助规划梳理各风机子系统,实现风机内部全方位信号覆盖,并可以将风机、海上升压站等设备运行状态及数据快速、安全的传输到陆上运维中心,解决风机多子系统、多业务实时安全传输困难的问题。[结论]研究的5G通信系统改善了海上风电通信,并利用特定带宽和新兴技术,实现了海上风电场的通信及时性和可靠性,提高了海上风电场海上运维人员的沟通效率,符合海上风电项目海上设备的通信需求,有望在工程中应用推广。     

区域保护控制系统通信方案研究与应用

传统继电保护业务通信方式已无法满足广域保护业务的通信需求,研究区域保护系统的通信方案对广域保护系统具有重要意义。文章对区域保护系统的通信需求进行了全面分析,提出了采用在增强型MSTP传输平台(兼容SDH和PTN)上实现静态组播隔离的3种通信方案,并对方案进行了对比测试和应用,总结出3种方案的特点,为广域保护控制系统的推广应用提供了可行的通信承载方案。     

变电站PTN线远程在线监测装置与系统 集成关键技术研究应用

摘要： 中国南方电网有限责任公司继电保护反事故措施汇编要点中明确规定对PT二次回路一点接地电流进行定期的检测,针对当前变电站PT一点接地线维护工作中所存在的问题,反映出在线监测系统的不足,为此研制出了新型的“变电站PTN线远程在线监测装置与系统集成”。通过现场试验和动态数据监测分析,已经完成装置全部功能的测试。目前在珠海供电局两个110 kV站投入试运行,装置运行稳定。在我国电力系统PTN600线上实现了有效在线监视和数据监测管理,对PT二次回路一点接地的不平衡状态的动态数据进行实时滚动循环监测,及时给工作人员反馈运行信息,有效保证了大电网复杂继电保护以及自动装置的运行稳定安全。该系统的研发,实现了PTN线运行数据就近采集,为PTN线在线监测装置提供物理基础;实现PTN线上电流数据进行远程技术管理,可通过珠海供电局4 G专线或GPRS精确远传到继电保护办公室的计算机办公平台,提供可靠的PTN线大数据运行分析管理,形成采集、远程传输、分析管理、故障预警系统集成,最终形成南方电网所要求的PT中性点监测的作业表单。该系统集成代替人工巡视,自动预警,可通过系统数据分析,为变电站PT设备的维护、优化管理、识别判断PT设备健康运行提供依据。     

基于SDN的电力通信集中控制高可靠性业务支撑机制研究

为了提高基于SDN技术的电力业务传输可靠性,研究了在SDN分布式多控制器部署方案中的高可靠性业务支撑机制。针对控制器与交换机间通信的可靠性参数,研究了基于聚类的控制器放置算法、基于贪婪的控制器放置算法和随机控制器放置算法,对比了3种控制器放置算法的优劣。经过验证,并基于特定电力应用场景,得出在SDN网络中,基于聚类的控制器放置算法可以保障电网的可靠运行。     

一种高效的基于云边端协同的电力数据采集系统

针对云计算模型的数据分析及数据处理在实时性、隐私保护和能耗等方面所存在的问题,研究边缘计算模型的概念及其在数据处理与数据分析方面的优势;提出新型的边缘计算系统架构,设计能实现系统任务的卸载、运行及调度策略;针对提出的新型边缘计算系统的改进方向和应用前景,展开分析和研究,构造了一种基于云边端协同的新型电力数据采集系统。该系统架构由上而下分为云侧系统主站、边侧智能终端和端侧表计设备3层,端侧表计设备负责采集电力数据并上报到边侧智能终端,智能终端负责对数据进行预处理,而云侧系统主站负责收集预处理后的数据并进行统一处理。基于该文所提系统,云侧采集系统主站统管边侧智能终端设备,并支持将应用程序下发到边侧智能终端进行边缘计算;边侧智能终端设备纳管端侧表计设备,支持将表计设备采集的数据上传到边缘侧缓存和就近处理、分析与决策。该文通过实例测试验证了所提方案既解决了边缘应用的实时处理和响应问题,又减轻了云端与边缘端之间数据通信的带宽压力。     

三级电力通信网中PTN系统的组网方式

电力系统通信业务正逐渐向IP化、宽带化、业务多元化方向发展,PTN技术更加适应电力通信网发展的新需求,但由于其传输能力的限制,难以实现在三级通信网中超长距离的传输。文章利用PTN的多业务接入能力和OTN系统长距离传输能力,提出一种变电站内PTN系统的联网方案,并提高了OTN系统光波资源的利用率。该方案实现了站内业务的灵活接入,提高了电力通信网的承载能力。     

面向配电网的5G R16版本空口授时误差预补偿策略研究

随着5G与配电网业务融合越来越紧密,5G空口授时是解决配电网场景中卫星授时成本高、部分区域卫星信号质量差、光纤铺设昂贵等问题的一种手段。文章首先梳理配电网业务的高精度时间同步需求,分析5G空口授时原理与R16版本下的误差组成。然后采用外场测试的方法,得到终端在视距和非视距传输环境下5G空口授时的误差值。结合理论分析与测试结果,提出端到端授时误差预补偿策略,给出基站侧和终端侧的误差预补偿值。通过将基站侧误差、终端内部处理误差提前补偿,增强了5G授时的精度与稳定性,为配电网高精度时间同步业务及装置应用5G空口授时提供实际指导。     

物联网技术在顶堆侧取堆取料机上的应用

在顶堆侧取堆取料机系统控制的基础上,通过物联网技术传输的方法,将顶堆侧取堆取料机现场的运行状态及故障诊断等数据传送至企业监控中心。通过深层研究,加入智能专家系统进一步对现场设备进行判断及分析,为用户提供科学、准确、权威的数据依据。应用表明:物联网技术在顶堆侧取堆取料机上的应用,大大提高了设备使用寿命,提高用户产值,并逐步减少对人工的依赖,提高生产效率,可以实现快速准确地诊断设备故障,实时监测设备工作状态并可实现远程检测。通过工业物联网技术的应用,以信息技术改造提升传统产业,提升产品控制技术水平,逐步实现产品控制智能化,为企业的发展具有深远意义。     

基于软件定义网络的5G电力通信网业务编排自主决策方法

在电力系统和能源互联网的深度融合大背景下,电力通信网融合第五代移动通信技术（fifth generation mobile communicationtechnology,5G）成为一种必然趋势,5G电力通信网业务编排成为支撑电力业务服务质量需求的关键手段。针对电网中现有业务编排优化存在的不足,提出了一种基于软件定义网络（software defined network,SDN）的5G电力通信网业务编排自主决策方法,利用Sarsa(state action rewardstateaction)算法,通过不断与环境交互,在信息不确定的情况下实现接入网信道选择与核心网路由选择的联合优化,从而最小化电力通信终端数据包传输总时延,为电力业务超低时延需求提供保障。仿真结果表明,所提算法能够在传输环境突变的情况下,保持较低传输总时延,并降低波动,有效地提高了电力业务的传输质量。