兼顾电缆线路效率和可靠性的载流量动态阈值研究

针对当前配电网电缆为了运行可靠性,多采用较低载流量的固定阈值方法,电缆利用率低的问题,本文提出了一种载流量动态阈值的方法。该方法从理论上研究电缆线路载流量与导体温度的关系,通过实际运行的电缆工程的实测数据量化电缆载流量与导体温度的函数关系,并测定电缆线路的基准阈值,以此实现线路的阈值动态化计算。算法应用于智能电缆测控系统的动态阈值监测功能模块,线路所得实际运行数据验证了本方法的有效性。

智能变电站的密钥管理方法

密钥管理是保障智能变电站信息网络安全的关键,其难点在保证密钥安全性基础上建立符合变电站实际的高效方法。针对变电站信息交换范围和关联程度,提出一种轻型化的分层密钥分配方法,以减轻密钥管理中所需的通信和运算负荷。根据控制中心、变电站和智能电子设备的运算和存储能力优化任务分配,详细介绍了密钥的生成、分配、更新与销毁等核心内容,并分析所需运算和通信开销以及各参与方的密钥保存数量。

一种改进的GOOSE报文HMAC认证方法(英文)

IEC 62351标准建议GOOSE报文采用HMAC方法以保证报文完整性,但由于没有考虑报文心跳机制和具体的报文特点,GOOSE报文直接应用HMAC的经典方法的效率并不高。提出将GOOSE报文的常变内容移到报文末端位置进而生成验证码的效率改善方法。该方法根据相同的GOOSE报文内容在哈希函数压缩过程中有相同输出结果的特性,使得同一系列的重发报文可以直接利用第一个GOOSE报文的相同内容运算得到的结果,节省了HMAC方法中大部分的运算时间。文中进而讨论了影响网络带宽的GOOSE报文认证码长度在电力实际通信环境下的优化。嵌入式平台测试结果表明文中方法的高效性,采用OPNET软件仿真不同的GOOSE报文认证码长度对带宽的影响。

基于微型加密算法的IEC 61850-9-2LE报文加密方法

电力广域通信的发展使得电力采样数据大范围共享成为可能,但采样数据面临信息泄露和遭受恶意篡改的风险,经典的采样报文加密方法由于过大的运算耗时而难以在工程实践中应用。文中结合IEC 61850-9-2LE采样报文特点,提出一种针对采样报文关键内容进行微型加密算法(TEA)运算的加密方法,并利用循环冗余校验(CRC)验证码进行解密后的报文完整性检查。采用典型的电力系统嵌入式硬件平台进行定量的效率验证,所提方法加密含8个服务应用数据单元的IEC 61850-9-2LE报文信息仅耗时0.181 ms,满足电力实时报文传输处理时间4 ms的要求。

一种高效的GOOSE报文完整性认证方法

当前主流研究采用HASH信息验证码(HMAC)认证方法保障面向通用对象的变电站事件(GOOSE)报文的完整性,但分析发现HMAC对经典的GOOSE这类短报文来说效率并不高。设计一种直接采用密钥和顺序调整后的报文作为HASH函数输入的GOOSE报文认证方法,利用GOOSE报文显性长度域、统一报文格式和时序性等属性,降低碰撞攻击和避免长度扩展攻击、重放攻击等风险;将GOOSE心跳报文的时变内容置于待认证报文末端,可重复利用同系列心跳报文中相同内容的HASH压缩运算的中间结果。嵌入式平台验证结果表明算法的高效性。

基于过程总线的继电保护实验平台开发

为了研究继电保护技术在智能变电站的应用,参考标准IEC 61850重新构建微机继电保护装置功能,并引入过程总线技术升级传统电保护实验平台,设计了PC控制的过程总线适配器,解决异构通信端口的设备之间的通信难题;以GOOSE和SMV报文传输继电保护指令为例,介绍了IEC 61850在该实验平台上的应用。借助该实验平台,学生可便利地实施智能变电站的继电保护实验,学习IEC 61850标准。

结合域含义的GOOSE报文加解密方法

尽管加密方法由于耗时较大而不被IEC62351推荐用于GOOSE等实时报文,但许多电力工程实践中仍加密GOOSE报文以加强网络信息安全性.文中以经典的对称加密算法Rijndael为例,从密钥长度、分组长度和分组模式等方面分析影响GOOSE报文加密耗时的因素.结合GOOSE的域含义,提出基于关键信息的GOOSE加密方法,在保证报文信息保密的基础上减少耗时;同时,利用GOOSE报文的St Num、Sq Num和T等具有时间同步意义的信息防止经典的报文重放攻击,利用GOOSE报文的CRC验证码保障报文的完整性.嵌入式平台的耗时特性表明,文中提出的GOOSE报文加解密方法满足GOOSE报文的实时性要求.

电气工程专业微机及网络通信实验支撑平台

针对当前电气类专业实验普遍存在着内容分散、平台落后等问题,在分析电气类专业实验的现状和发展趋势基础上,提出实验课程整合以及建设满足多课程需要的实验支撑平台,并开发了基于数字信号处理器的电气工程专业微机及网络通信综合实验板,实验板具有齐全的存储功能、丰富的人机界面、灵活的数据采集回路、强大的网络技术等特点,能满足电气工程专业微机、网络等基础和专业实验课程的需要,也可作为课程、毕业设计和创新性设计实验的一体化支撑平台。

开展本科微机继保实验的关键问题

微机继保实验是电气类本科专业教学的重要内容。在分析本科微机继保实验的教学特点和实验现状的基础上,结合本校微机继保平台建设和教学实践,重点讨论实验形式、信号源产生、微机平台、考核内容等制约开展微机继保实验的关键问题。

面向本科教学的过程总线继保实验

过程总线技术是继电保护的新技术和发展趋势。探讨了在本科继保实验过程中实现过程总线技术。通过挖掘过程总线的技术内涵,在现有继保实验平台不增加硬件设备的前提下,构建面向本科教学的基于过程总线的继保实验,并重点介绍平台设计和关键软件实现。

适用于电力通信接入网的实验装置

设计了一种新型电力通信接入网实验装置,采用模块化设计思路,由LM3S9B96控制器通过内置通信接口和数据总线扩展等方式,灵活、高效地实现了RS485/422/232、CAN、Profibus、LonWorks电力载波、无线、电以太网和光以太网等当前电力系统常见的通信模块,克服了传统电力通信实验设备种类缺少、性能单一、功能分散等缺点。

采用IEDScout的新型继电保护实验平台

为了将IEC 61850等电力前沿技术融合到大学继电保护实验课程,搭建了符合IEC 61850的继电保护实验平台,利用免费的IEDScout软件模拟发送IEC 61850 GOOSE报文的IED,并在现有继电保护实验平台上添加PC机,安装并运行Wireshark软件,模拟接收GOOSE报文的IED,从而充分利用有限的实验硬件条件,实现IEC 61850核心之一的GOOSE报文的双向通信。并以实例具体介绍了IEDScout在继电保护实验平台中的应用。结果分析表明,文中提出的方法有效,实现简单方便,成本低。

新型继电保护实验平台建设

继电保护实验是电气类专业的重要教学内容。笔者针对目前普遍存在继电保护实验技术设备落后,不能很好适应继电保护教学和技术发展需要的情况,研究了继电保护实验的特点,并建设了具有良好扩展性、技术较为先进且满足教学实验需要的新型继电保护实验平台。本平台包含传统继电器保护、微机保护等多个实验内容,并采用网络化结构,通过RS485总线实现保护试验台和工控机间的信息交换,可实现部分SCADA功能。

我国互联网金融发展的特征、现状、问题及措施

随着互联网信息技术的不断发展,互联网金融模式随之产生。互联网金融模式具有支付便捷、交易成本低、降低市场信息不对称等特点,其提高了金融服务能力、扩大了金融服务的普惠性。虽然互联网金融不断向规范化、多样化发展,但当前我国互联网金融的发展仍面临社会信用体系不完善、基础设施不健全、信息安全低保障、外部监管不到位等问题。最后,为了解决上述问题文章提出了相关建议。

一种半虚拟的电气本科实验教学研究

针对现有的实验教学方式容易受限于实验设备、实验手段的约束,提出“物理平台+虚拟仿真”的本科实验教学研究,将物理平台生动具体的优点和虚拟仿真可扩展性强的优点结合,丰富本科实验教学手段。首先探究各种现有实验教学方法的优缺点,具体说明“物理平台+虚拟仿真”的半虚拟本科实验教学研究,最后以本科继电保护实验课程为例,具体说明电气专业半虚拟实验教学情况。

基于区位码的中文字库及其在微机中的应用

良好的人机界面是高性能微机测控装置的重要指标,汉字由于其显示的特殊性增加了人机界面设计的难度,便捷、高效地开发出针对不同显示模式的LCD字库是人机界面设计的基础和关键之一。通过对汉字显示模式和标准汉字库的研究,设计了具有通用意义的基于区位码查找方式的嵌入式汉字库方法,并根据该方法开发了针对实际工业测控平台的汉字字模字库,取得了良好的实际应用效果。

电力电子电路探索性实验研究与实现

围绕高等院校开设创新类实验中的关键问题,研讨了探索性实验内容的设计方法,并以电力电子电路探索性实验为例说明方法的应用。针对本科教学实验受限于设备数量、场地面积等,提出了集约式探索性实验平台的构建方案。并设计了"广对象、宽理论"的实验内容框架以提高学生的实验自由度,打破以往实验教学中研究对象和方向单一的局限性。为了提高沟通效率、控制实验时长,提出了一种空间二维实验主题实施模式,并以三相全桥逆变电路故障诊断来说明设计原理。其设计思路是将所研究的问题分解在3个平面上,并在每个平面上具体指出研究对象和方式,直观呈现问题、模型、方法等基本脉络。最后建立科学的考核体系,从理论和实践难度两个角度独立分析,客观评价学生在实验过程中的各种能力。

基于IEC 61850标准的电抗器保护建模方法

依据IEC61850标准,以电抗器保护装置的匝间保护功能为例研究了变电站自动化系统中智能电子设备的建模方法。首先对保护功能进行适当分解,建立逻辑设备、逻辑节点和数据对象;然后对通信服务进行建模,保护功能通过各逻辑节点间的信息交互来实现;最后通过变电站配置语言对保护模型进行描述,形成配置文件。

微波加热合成棒状氧化锌晶须的研究

以微米氧化锌为原料,采用微波加热法直接加热,制备出2种不同形貌的氧化锌晶须。SEM照片显示一种是多针状晶须,另一种为柱状晶须。X射线衍射结果表明,掺入了碳氢化合物的反应产物的晶须属六方纤锌矿结构。结果表明碳氢化合物粉末和纳米氧化锌粉末2种掺入物对晶须形貌的影响很大。

软化教学实验平台构建及新型实验教学方法研究

为不断提升本专业实践教学质量、培养适应经济社会发展需要的"三创型"人才,针对目前实验教学普遍存在的一些现象,研究构建以学生为中心、开放自主为特征、教学与实践相结合的实验教学新模式。