电网营销与配电一体化信息通信技术平台研究

根据智能配电网业务的需求,结合新形势下的电力营销发展策略,本文深入分析了营销与配电一体化平台的功能需求,在此基础上提出了面向电网营配一体化的信息通信平台解决方案。方案包括营配一体化信息通信平台的组网方式和网络分层体系架构以及各层实现的功能,并提出了营配一体化信息通信平台结合配网GIS系统的具体应用。     

变电站培训仿真系统的接口交换装置

为满足微机保护变电站培训仿真系统的需要,专门设计了一种基于ARM的连接实物平台和仿真平台的接口交换装置。该装置采用μC/O S-Ⅱ实时操作系统,具有32路开入、16路开出、6路模出、1个以太网接口、2个微机保护面板接口。为使以太网数据通信通道的畅通,在分析开入流、开出流、模出流、保护流特点的基础上,提出了减少信息交换次数和压缩数据内容长度的多种方法。由多台接口交换装置组成的分布式信息交换网已在110/35/6 kV微机保护变电站培训仿真系统中得到应用。实践证明,接口交换装置运行可靠,实物平台的状态在20 m s内和仿真机内部信息一致。     

一种基于主动电压扰动的直流微网负载均流控制策略

随着新能源发电技术的快速发展,直流微网变换器并联导致的功率分配不均和母线电压控制问题引起了广泛关注。目前,直流微网的大部分均流策略依赖系统或级间通信,均流效果受通信系统的可靠性影响。该文提出一种面向多台直流变换器并联运行,基于主动电压扰动的负载均流控制策略。无需通信,各直流变换器根据扰动前后本地的电气参数获取母线负载信息,据此实现多台直流变换器负载电流的均衡分配,同时将母线电压补偿至额定值;采用主动扰动方式,对电能质量影响小而可控。通过搭建仿真和实验平台,分析了在该文均流测量下负载突变后的均流效果,仿真及实验结果验证了文中均流策略的有效性。     

基于OPAL-RT和OPNET的电力信息物理系统实时仿真

随着智能电网建设的推进,电力信息物理系统(CPS)的可观性和可控性得到了极大增强。电力CPS的信息采集、传输、处理等过程对电力业务的影响越发明显。建立电力CPS的动态联合仿真平台有助于为相关理论和应用研究提供坚实的技术支撑。文中对比分析了现有的联合仿真平台方案与架构,指出由于电力流和信息流在数学模型上的本质区别,需要建立实时联合仿真平台;基于电力仿真工具OPAL-RT和通信仿真工具OPNET,研制开发了数据交互接口及数据转换模块,建立了电力CPS实时仿真平台,能够高速、精确地模拟电力CPS动态响应特性。针对电力CPS负荷控制的仿真算例结果表明,所研制的电力CPS实时仿真平台具有合理性和有效性。     

营配调一体化平台及其关键技术研究

针对配电网信息共享和应用集成需要,构建了营配调一体化平台。将平台分为基础层、支撑平台层、应用层,基础层基于公共信息模型和接口规范提供统一的数据基础;支撑平台层根据业务需求进行对象聚合,建立共享融合平台和实时数据平台,为其它平台提供信息;应用层基于跨平台的数据开发高级应用。在此基础上,对一体化平台的聚合对象技术、实时数据接入技术、空间信息技术进行研究。最后,在营配调一体化平台上进行了高级应用的开发,并在示范工程中取得了良好的运行效果。     

基于IEC 61850的智能配电通信网络仿真平台设计

可靠性、实时性、双向性是智能配电网通信系统必须满足的要求。在当前智能配电网通信系统分析的基础上,基于最新的IEC 61850标准,对智能配电网业务流量以及通信需求进行建模。在开源的多协议网络仿真软件 OMNeT++平台上建立了智能配电网通信网络仿真模型。仿真研究了在加入大量的分布式能源以及电动汽车等数据流量业务的背景下,过程层IED和站控层配电子站之间的通信交互过程,对比分析了在不同带宽、不同业务流量背景下IED和配电子站进行信息交互过程的传输时延。     

用电信息采集系统与业务应用平台接口设计

用电信息采集系统作为智能用电业务的数据基础和交互核心枢纽,需要克服数据异构性、通信差异性的交互平台。在基于用电信息采集系统架构和各业务应用平台功能的数据交互需求分析的基础上,针对95598门户服务网站、电能服务管理平台、智能楼宇与智能小区系统、营销业务应用系统等智能用电相关业务平台进行了用电信息采集系统的交互接口设计,提出一种在现行平台构架下,业务平台间可行的信息交互方式,为下一步智能用电业务开展和实用化推广提供研究基础,并就目前的发展环境和趋势提出了未来用电平台接口的发展方向。     

基于统一通信的智能化办公系统

未来的通信发展趋势是非常明显的,主流技术是以IP技术为核心,PBX方式的通信业务将逐渐退出,未来NGN软交换为核心的交换技术会体现出越来越明显的优势;以IP技术为基础平台,开展增值业务平台的开发,提高技术的可行性和业务扩展的智能性。为顺应国家电网公司建设坚强智能电网的要求,文章提出了基于统一通信、简化通信信息网络,建设融合语音、数据、视频及应用于一体的安全、可靠的智能化通信办公系统,并在此基础上对高级应用进行二次开发,使其方便、快捷地服务于电网生产。     

建设流域公司一体化企业级信息平台——国电大渡河一体化企业级信息平台设计及建设分析

按照国际上信息系统建设的最新方法论,企业信息系统的各个应用模块应该构建在一体化企业级信息平台上面才能真正做到无缝地协同协作工作,一体化企业级平台包括数据中心、目录服务、业务流组件规范、业务应用、工作流平台、门户等,它构成了企业业务应用的基础。基于一体化企业级信息平台设计构建的企业信息系统具有数据完整一致、业务完整集成、应用集成协同易用的特征,解决了以往企业信息化建设过程中的数据孤岛、数据不一致、业务流程难以集成,应用分散难以协同等诸多问题。大渡河公司吸收了国外ERP的建设思想和最新的IT技术,并借鉴了国内电力行业领先的建设经验,设计和建设了一体化企业级信息平台,为各流域开发公司信息化建设提供了一个可借鉴的先进思路。     

一种电力云数据中心的任务调度策略

随着智能变电站一体化监控平台及通信信息平台的建设与发展,电力数据呈现爆炸式的增长,而现有电力数据中心在处理海量数据时效率不高,无法满足电力用户多服务质量(QoS)需求。通过对电力云数据中心设计方案的分析,研究了云数据中心的任务调度策略。结合电力数据中心自身的特点,定义了一种电力用户多QoS评价模型,给出一种基于负载均衡的贪心算法,并以QoS总体效应值为目标进行任务调度。最后,以变电设备状态评估实验中心为例,对其故障诊断、状态评估、检修维护等任务进行模拟调度,并使用CloudSim平台进行仿真测试。结果表明,该算法能最大限度地满足电力用户多QoS需求,有效提高电力数据中心运行的效率,达到更加优越的负载均衡效果。     

面向多级电网调度运行的多业务培训仿真系统 (一)系统设计与实现

设计并搭建了一种融合调控专业多业务的全过程培训仿真系统,该系统可模拟培训过程中负荷曲线动态变化过程,且实现调度多业务协同培训仿真。通过获取生产系统真实数据及多业务协同运行,使得该培训仿真系统更为逼真地模拟电力系统调度运行环境。从系统的软硬件架构、负荷教案制作、多业务协同仿真等方面进行了阐述。所介绍的培训仿真系统已在实际电网调度中心得到应用,该系统的仿真数据与实际电网运行数据吻合,有效地支撑了电网调度运行人员培训和仿真工作需要。     

MSTP在电力通信系统中的应用及故障分析

探讨多业务传输平台（MSTP）在电力通信系统中的应用及故障分析、处理方法.分析了MSTP技术的工作原理、技术特点及其在电力通信网的应用现状.结合实际工作经验,提出了MSTP设备日常维护建议,并探讨了MSTP设备故障排除方法.提出的方法可有效提高定位、排除MSTP设备故障的效率,为电力通信检修人员更好地开展MSTP设备运维工作提供了实用性的参考.     

源网荷互动运行仿真平台的设计与研制

针对源网荷互动的未来电网发展趋势,分析了其运行仿真技术的需求,提出了仿真平台架构,阐述了功能模块部署及数据流程。进而,对互动运行仿真技术进行了详细阐述,提出了基于层次数据库的互动资源建模方法,建立了与调控系统的数据通信系统,阐述了平台实时仿真机制,并对动态潮流的频率计算模块进行了改进。同时,对参与精准切负荷和频率响应的大用户及温控负荷的仿真方法进行了阐述。搭建了一套源网荷互动运行仿真系统,并对其仿真效果进行了分析。     

满足电力通信业务时延容忍度的SDN控制策略

实时性与灵活性的平衡,是软件定义网络（SDN）技术在电力通信网中应用的关键点之一。通过对传统架构下传输网与数据网的时延进行测算,分析得出SDN架构下2种流表下发模式对控制时延的影响,在仿真和测试环境中,基于电力通信业务端到端时延的容忍度,提出基于SDN的跳数控制策略和混合模式流表下发策略,经分析得出：SDN引入的额外控制时延,可以通过对跳数进行控制,从而满足时延容忍度;混合模式流表下发策略可以在满足时延容忍度的前提下,动态平衡实时性与灵活性。     

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。     

湖南省中小流域GPRS信息系统

湖南省中小河流水情信息采集系统基于GPRS通信方式,采用了水文监测数据通信规约,要求所有厂家共同遵守此通信规约,中心站由同一套软件平台进行数据接收处理。水文监测数据通信规约与传统的水情传输模式相比,其数据通信字节数明显加长,一包数据可以到达200多字节,甚至400多字节;RTU和中心站交互密切,遥测站不仅要上传实时水情数据,还要接收中心站的下行报文,执行诸如参数设置,数据招测,远程下载固态数据等指令,交互量明显加大;系统运行的稳定性和可靠性大大提高,站点畅通率由过去的80%提高了到95%。     

用电信息采集终端运行环境仿真与检测研究

针对用电信息采集系统应用的智能终端缺少事件和载波环境模拟仿真的统一检测手段,介绍了一种模拟不同干扰度的载波通信数据和事件一致性仿真与检测方案。该方案由仿真测试台体和仿真模拟测试软件两部分。测试台体实现模拟表、载波工况的运行环境仿真,测试软件包含模拟主站、模拟电能表、装置控制软件、数据分析等,通过对源、工位等控制,调节干扰信号强度,模拟与分析载波通信的抗干扰性能与数据采集的一致性。该研究是对终端现有检测方案的补充,为确保采集终端在现场运行中尽可能达到预期效果。     

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。     

孤岛交直流混合微电网群多级功率管理策略

为实现孤岛交直流混合微电网群的稳定优化运行,提出一种多级功率管理策略。该策略包含两部分:多级功率分配控制策略和多级功率互动管理策略。多级功率分配控制策略通过功率自治级、功率互助级和功率平衡级等三级控制,实现系统功率的分散管理。考虑系统互联通信正常和通信故障2种运行情况,提出一种适用于交直流混合微电网群的多级功率互动管理策略,实现各功率分配级之间合理的切换管理,保证孤岛系统的供电质量,并减少系统功率互动损耗。设计事件触发控制器,实现多级功率互动管理策略仅在事件触发时刻进行数据交换,降低系统对通信网络的要求。最后,通过MATLAB/Simulink仿真平台验证了所提控制策略的有效性。