数字化变电站过程层的通信技术研究

分析了数字化变电站过程层通信对象(采样值信号和开入开出信号)的特点及传输方式。根据过程层总线上通信对象实时性和可靠性的要求,提出在实现过程中,除了选择适合的总线结构,还需合理划分VLAN网段和优先级,考虑网络流量负荷、传输时延和二次装置的接收和处理能力等因素,使得在保证装置可靠性的基础上,提高系统的灵活性和互操作能力。

面向智能配用电网络的电力无线专网技术方案

智能配用电通信网络覆盖范围广、测量点多,是配用电系统智能化的基础之一。文中从配用电业务出发对无线宽带在配用电通信接入网的带宽、时延、安全需求进行分析,并提出一种新型的电力无线宽带系统的解决方案。这种基于电力专用频谱资源,使用分时长期演进(TD-LTE)技术的电力无线宽带能承载电力用户用电信息采集、配电自动化、配电监测终端以及视频监控等业务,有效解决了配用电业务信息传输的可靠性、稳定性问题。

基于230MHz电力专用频谱的载波聚合技术

无线专网通信技术是中低压通信接入网络中的重要组成部分,但频谱资源的有限性是制约电力无线专网技术发展的重要因素。目前电力专用230MHz频谱只能支持很低的传输速率和频谱效率,为了提高频谱效率,承载更高传输速率的业务,文中提出了在该频段上使用载波聚合技术。结合230MHz频段特点,设计出载波聚合的数字电路。为验证载波聚合的实现效果,对230MHz频谱上使用载波聚合后的传输速率进行估算,并在新型电力无线宽带系统中进行实验验证。计算和实验结果都表明:通过载波聚合技术,该频段的频谱效率有显著提高。

一种应用于电力无线专网的两级双门限本地频谱感知技术研究

新型电力无线宽带系统是为满足智能配用电系统的通信需求,在电力专用230 MHz频谱资源上研究开发的电力无线专网,该系统在应用过程中可能存在与230数传电台共用同一段频谱的情况。为保证2个系统同时稳定、高效的运行,提出一种结合能量感知和循环平稳特征感知2种检测算法的两级双门限本地频谱感知算法。这种算法首先通过能量感知法进行粗检测,然后根据噪声不确定性情况选择使用循环平稳特征感知算法进行细检测。若噪声的不确定性大,就自动增加循环平稳特征感知的比例,若噪声的不确定性小,则自动减小甚至不进行循环平稳特征感知。这样,既保证了检测的正确性,又能动态调整计算量。仿真结果和性能分析表明,该算法在保证系统检测性能的同时,降低计算的复杂度,并有效提升检测性能。

一种应用于电力无线专网的基于信任度的协作频谱感知算法

新型电力无线宽带系统是为满足智能配用电系统的通信需求,在电力专用230 MHz频谱资源上研究开发的电力无线专网,该系统在应用过程中可能会存在与230数传电台共用同一段频谱的情况。为保证两个系统同时稳定、高效地运行,提出一种基于信任度的协作频谱感知算法。根据用户行为特点将感知用户分为受信感知用户、失效用户和干扰用户,并对非受信用户给出相应的判定方法;分析受信用户本地检测结果与参与协作的感知用户及其通信信道信噪比之间的关系,进而定义出各感知用户可信度的权重,并在此基础上提出一种基于信任度的协作频谱感知算法。仿真结果表明,相比传统的硬判决协作频谱检测方法,基于感知用户信任度的协作感知算法能获得更高的检测性能。

基于云计算的居民用电行为分析模型研究

对智能小区的居民用电行为展开研究,基于云计算平台和并行k-means聚类算法,建立了峰时耗电率、负荷率、谷电系数等时间序列特征,并采用熵权法计算各类特征权重,实验数据来自已建的智能小区中的600名用户。实验结果表明,智能小区的居民用户被分成空置房、上班族、上班族+老人、老人家庭、商业用户等5类用户,聚类的准确率达到了91.2%,证明文中基于云计算平台和并行k_means聚类算法的居民用电行为分析模型是有效的。

基于卡尔曼滤波的短期负荷预测方法的研究

负荷历史数据是负荷预测的基础。负荷历史数据由于测量、人为等因素而造成不准确,因而导致负荷预测也不准确。文中提出利用最小二乘法线性拟合建立负荷数据基本模型,用3次样条插值对卡尔曼滤波器的系统参数进行辨识,最终用卡尔曼滤波器对历史数据进行预处理,以纠正由于测量错误或人为改动的数据。对文中所提方法进行了验证。结果表明,后验误差在3 %之内,效果很好。

数字化变电站中过程层的技术研究

对基于变电站通信网络和自动化系统的国际标准——IEC61850的变电站过程层进行了研究。通过与电磁式互感器和传统开关装置相比较,介绍了电子式互感器、智能开关的特点和使用方法。由二次设备的通信结构,阐述了二次设备数字化和网络化的特点;说明了过程层变电站结构的变化。论述了IEC61850-9-1通信协议是对变电站的间隔层和过程层的通信协议,给出了单向多路点对点串行链路应用图;IEC61850-9-2通信协议在间隔层和过程层的通信上有了提高,给出了IEC61850-9-2变电站结构图。分析了过程层自动化发展过程中要求考虑的有源电子式互感器供电、抗干扰、稳定性/寿命、测量标准/方法、同步、通信实时性、设备互操作等问题。并建议其过程层的发展需要一、二次设备协调发展。

数字化变电站合并单元同步问题的研究

根据同步的协议不同,分别比较多MU同步方式PPS、NTP和IEEE1588等的精度和工程实现难易程度.最后提出各种同步方式各有利弊.在实际工程中,需要综合考虑对同步性能的要求、工程开支,以及变电站系统构架等选择合适的同步方式.

一种通用电子式互感器数字接口的研究与实现

电子式电流/电压互感器(ETA/ETV)与继保设备的合并单元(MU)的数字接口一直没有明确的规范,为方便ETA/ETV与各厂家的MU接口,考察了国内电力设备二次厂家MU的数字输入输出格式后提出了一种通用的电子式互感器与MU的数字接口方法。该方法采用复杂可编程逻辑器件(CPLD)作为核心处理器件,能够方便地实现各种数字输出的ETA/ETV与MU的接口。接口转换系统与四方公司MU的配合实验结果验证了接口方法和系统软硬件设计的正确性,可以运用在实际的一次互感器和二次设备接口的场合。

采用FPGA实现合并单元同步采样的方案

为了提高数字化变电站模拟量采集的同步精度,提出一种利用现场可编程门阵列(FPGA)实现合并单元(MU)同步采样的方案。通过分析同步误差产生的原因,指出MU内部晶振误差是造成同步性能不确定的主要原因。根据MU同步采样的要求,将秒脉冲(PPS)接收和处理的过程分为2个功能模块:PPS的接收和等间隔采样,通过准确捕捉PPS脉冲沿和精确划分采样间隔来提高同步采样精度,并利用FPGA芯片的特点,对每个步骤分别进行补偿和处理,将其误差控制在一定的范围内。实验证明该方案能使MU同步精度达到1μs。

CVT在线监测在故障诊断中的应用

文章描述了电容式电压互感器(CVT)在线监测技术方案。通过对一例安装接线错误造成的110kV CVT异常现象分析,验证了CVT在线监测程序的有效性,并提出了改进措施。

面向能源互联的电力物联网安全架构及技术

电力物联网平台是能源互联网数字化创新服务的重要支撑,覆盖电力系统各个环节,存在诸多新的安全问题:如何实现电力物联网的广泛可信互联和可靠感知,如何实现电力系统的智能防御和安全互动,如何解决电力信息系统的数据、应用和密钥安全等,这些是当前电力物联网需解决的重要问题。面向能源互联网发展状况,对电力物联网安全需求及安全特点进行说明分析,在此基础上提出电力物联网安全框架及防护思路,总结电力物联网安全关键技术并对未来相应的发展方向进行说明。

科技创新驱动电力行业高质量发展

电力行业是关系到国计民生的基础性行业,具有重要战略价值,技术和资本密集型特征明显,且近年来科技成果丰硕,多次获得国家科学技术奖。选取了特高压输电技术、大电网安全与运行技术、新能源技术三大典型领域,阐述了获奖项目展现的强大技术生命力、国际影响力、人才培育力、产业带动力,充分验证了国家科技奖获奖项目对电力行业强大的促进作用,有力推动电力行业协同创新发展,对我国及早实现“碳达峰、碳中和”具有重大意义。

高价值电力科技创新成果挖掘及培育系统

高价值电力科技创新成果挖掘及重大成果培育是支撑我国电力科技创新发展的基础,文章围绕电力科技创新成果关联库、电力成果评价方法、专家全链条闭环评价开展研究,提出了成果关联分析方法,建立了成果评价指标体系,设计了专家评价方法,研发了高价值电力科技创新成果挖掘及培育系统。实际应用验证了方法及系统的优越性,契合电力发展新态势对高价值电力科技创新成果的挖掘和培育需求。

基于混合能源的无线蜂窝网节能管理机制

针对当前蜂窝网中基于混合能源的节能方法较为缺乏的现状,从小区粒度的角度提出了一种新的节能管理机制.该机制首先建立了多能源共存时的节能优化模型,并对业务质量评估方法进行了建模;之后针对节能优化模型,从小区补偿的角度提出了区域化的节能算法.通过在通用移动通信系统城区场景中的仿真,验证了该机制能在保证区域覆盖和业务质量的基础上降低区域的干扰,并节约电网近35%的能耗,具备很强的绿色经济价值.

电网企业项目管理方法研究

项目管理方法贯穿于项目实施的全过程,关键内容是进度、费用和质量的相互协调、相互制约、相互适应。目前,越来越多的电网企业逐步认识到项目管理的重要性,并在人力、物力、资金等方面予以支持,形成了正向的良性循环,产生了效率与效益的良好效果。

电网信息通信企业项目全过程管理方法探索

在国家电网信息通信系统安全生产管理中,各类通信技改、信息化、运维服务等项目有其自身特点,通信技改项目施工复杂,信息化项目技术路线选择难度大,运维服务项目对人员素质要求高。研究项目管理方法,为项目管理提供科学依据,提高工作效率,尽可能节约项目资金,是一项有价值的工作。