基于探针故障检测的载波组网监测技术研究

电网智能化已经成为国际趋势,智能电网是一个现代化电力系统网络设施,通过自动化控制和现代通信技术提高电力和数据传输的效率、可靠性和安全性。保障输电线路的可靠性一直是智能电网领域研究的热点问题,它对于电网的安全稳定运行具有重要意义,其中,故障诊断是智能电网的重中之重。

能量受限全双工双向中继系统的波束成形设计

提出了一种基于无线信息与能量同时传输的波束成形设计方案。该方案在满足源节点信干噪比和中继传输功率等约束条件下,通过联合优化波束成形向量、功分因子和发射功率等参数实现能量收集的最大化。此设计是一个非凸的优化问题,为了有效求解该问题,采用分步优化方法将原问题分解成3个子问题。提出利用半定松弛技术和约束激活准则分别求解3个子问题,并通过收敛迭代算法求得原问题的次优解。仿真结果表明,所提联合优化算法相比预编码、资源分配算法具有更好的性能,且与传统的半双工算法相比,在计算复杂度略增的前提下其能量收集效率可提升2~3倍。

LoRa与轻量化5G的用电信息采集系统设计

本文设计了一款以LoRa组网方式为主且兼容多种通信协议的用电信息采集系统。系统中网关以国产5G模块为主控模块进行拓展设计,通过裁剪相关频段和射频通路降低了设备复杂度,实现了轻量化5G技术的应用。提出的自适应算法通过调整LoRa模块发射功率可以在保障通信质量的前提下降低系统功耗。测试结果表明,系统有效通信距离可达8 km以上,完全满足使用需求。裁剪后的轻量化5G网关在成本降低60%的情况下,性能表现仍可达到工业级5G CPE性能的80%以上,性价比优势明显,具有一定的推广价值。

基于OpenWRT的5G融合通信网关设计

本文结合电力业务实际通信需求,提出了一种融合多种通信协议的5G物联网关设计。选用IPQ8072A作为主控芯片,支持5G、WiFi、以太网、HPLC、LoRa和串口等通信方式,不仅适用于视频监控、智能巡检等对性能敏感的宽带通信业务场景,还适用于采集、传感等对成本敏感的窄带通信业务场景。测试结果表明,5G网关与4G终端相比,大幅提升了传输速率,并且验证了轻量级安全加密认证功能。本设计功能接口丰富,实现了多数据通道并行传输,通过汇聚的方式化繁为简地实现了电力物联网“端-边-云”的通信链路,具有广泛的应用场景。

储能发送模式下全双工双向中继系统的和速率优化

针对一类中继能量受限的放大转发全双工双向中继系统,提出了一种基于储能-发送模式的无线信息与能量同时传输方案.该方案在满足中继收集能量和节点传输功率等约束下,通过联合优化传输功率与时间切换系数等参数实现系统的和速率最大化.此优化问题在数学上是非凸的,很难或不可能求得其最优解.为此,首先提出分别优化传输功率和时间切换系数,然后利用收敛迭代方法求得原问题的次优解,最后,仿真结果验证了所提方案的有效性.与现有算法相比,所提联合优化算法能够显著提高系统的和速率.

FlexE技术在能源互联网中的研究和应用

FlexE是承载网实现业务隔离承载和网络切片的一种接口技术,因其能实现带宽灵活可调且传输管道隔离,与5G业务特点完美契合受到主流运营商、供应商的认可。但传统的FlexE切片的颗粒度大,不适应能源互联网小颗粒度业务的需求,所以在传统5 Gbit/s颗粒的基础上引入小颗粒切片技术划分出最小粒度10 Mbit/s的传输管道的方案。文章提出了引入FlexE技术的捆绑、通道化、子速率、交叉等功能特性来适配能源互联网,为电网端到端的业务提供差异化服务,保障关键业务的可靠、低时延、安全传输,提升了能源互联网的传输效率,也简化了光传输网络设备之间的映射关系。

一种电力可信物联网关设计

针对电力物联网融合业务场景国产化应用需求,设计了一种可信多功能物联网关装置。方案采用RK3568J作为核心主控制器,搭载可信安全模块构建可信认证启动,具备串口、以太网、开入/开出、遥测、微功率无线、载波通信、4G/5G常用接口,支持WiFi、ZigBee、NB IoT等无线通信链路扩展。本装置业务接口资源丰富,能够实现多链路传输通道与安全防护,高度融合特性提高了市场竞争力。