基于时间敏感网络的变电站通信网络最大时延计算方法

基于IEC 61850智能变电站业务的通信需求和时间敏感网络(time-sensitive networking,TSN)的基本原理,应用TSN技术保障变电站通信业务的实时性。基于TSN流调度协议IEEE802.1Qbv的交换机转发原理建立了信息流服务曲线,基于变电站通信网络报文传输特性建立了信息源到达曲线,利用网络演算理论,提出了变电站报文传输的端到端最大时延计算方法。通过不同层次的变电站通信网络仿真分析,结果表明TSN技术满足了变电站业务的通信需求,尤其在保证关键控制命令等时间敏感业务传输的实时性方面具有明显优势。所提出的最大时延计算方法为智能变电站应用TSN的时延分析提供了理论计算依据。

基于无线电能传输技术的通信电子电路教学案例设计

针对通信电子电路课程理论抽象和单元功能电路繁多的问题,设计了基于无线电能传输技术的智能车案例。课堂教学以案例展示、教师分析、学生分组设计仿真和小组答辩的形式展开,学生参与度高。结果表明:以无线电能传输技术这一科学前沿应用为背景,可充分激发学生的学习兴趣,深化系统概念,提升学生在高频电路分析设计方面的整体素质,实现课堂教学中理论与实践的紧密结合。

面向电力物联网的认知反向散射通信鲁棒资源分配算法

在反向散射通信网络中,反射节点可以收集环境中的无线射频信号并转化为能量信号存储起来,从而以绿色、低成本的特点延长电力物联网传感器节点的运行寿命。然而,现有大部分工作都集中在网络架构设计与性能分析上,缺少分析信道不确定性对资源分配的影响。为了提高系统传输鲁棒性、频谱利用率及克服信道不确定性对性能的影响,文章提出了一种基于中断概率约束的认知反向散射通信鲁棒资源分配算法。具体来讲,考虑物联网节点中断速率约束与最小能量收集约束,通过联合优化次发射机的传输时间、发射功率和反射系数,使得系统吞吐量最大化。仿真结果验证了所提算法的鲁棒性,在电力物联网有很好的应用价值。

基于多端行波的配电网单相接地故障定位方法

配电网多为树形结构,分支多,单端定位或双端定位方法都很难准确定位故障。针对B型行波和配电网树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法利用接地故障时刻产生的行波第1波头到达配电网线路各末端的时刻进行故障定位。利用行波故障定位基础理论,建立了多端行波故障定位的理论依据,考查了定位方案在配电网中的优越性。采用ATP仿真软件和MATLAB软件对该方案在配电网中遇到的各种情况进行了仿真分析。仿真结果表明,在配电网单相接地故障定位中,多端行波定位法只利用接地故障初期很短时间内的暂态行波信号,接地故障后期的故障发展情况对开始的暂态行波信号并无影响,所以运用多端行波定位法能够快速准确地找到故障点。

基于强化学习的电力通信网故障恢复方法

大规模的自然灾害或恶意攻击会引发智能电网中电力通信网的严重故障,如果不能及时恢复,将给电力系统的安全稳定运行带来极大的风险。为解决电力通信网络大规模故障后的恢复问题,在通信链路恢复资源有限的约束下,建立以失效业务数量恢复最大化为目标的电力通信网大规模故障后链路恢复模型。针对该模型,提出一种基于强化学习的启发式算法,该算法利用链路恢复资源和故障链路在失效业务中的重要度,设置奖惩函数和选择规则,并累积奖励最大值,得到最优链路恢复组合。实验结果表明,提出的电力通信网故障恢复方法可以在恢复资源有限的约束下,恢复较多的失效业务。

考虑线路参数频变特性的小波域行波信号奇异性增强方法

分析了线路参数的频变特性,计算得出行波衰减系数和波速度随频率的变化规律,当行波传输距离增加时,行波波头会发生畸变,行波信号的奇异性会降低,给精确确定波速度和行波到达时间带来了困难,从而降低了行波测距精度。在此基础之上,从行波的传输理论入手提出一种基于线路参数频变特性的小波域行波信号奇异性增强方法,利用卡森公式求出一定频带内行波信号的传播系数,在频域计算得到行波校正函数,在小波域利用快速傅里叶变换对畸变后的行波波头进行补偿,消除或减弱了行波传输中的色散效应,增强了行波信号的奇异性,提高了行波故障测距精度。仿真实验表明,该方法可使现有行波测距法的测距精度得到有效提高。

一种基于图论剪枝算法的多分支配电网行波故障定位算法

配电网由于其结构上多为树形辐射状结构,若直接采用传统的输电线路故障定位方法则会造成定位的不准确。因此,基于图论剪枝算法提出一种适用于配电网的行波故障定位新方法。该方法将配电网拓扑结构等效成图论模型,构建配电网距离矩阵和关联矩阵,采用剪枝算法剪掉无效的行波波头信息,利用配电网末端检测到的故障初始行波到达时间信息实现配电网故障的实时精确定位。文章最后采用PSCAD和MATLAB软件进行联合仿真。仿真结果表明利用该方法实现的配电网故障定位结果精确可靠。

一种配电网单相接地故障行波定位方法

我国中低压配电网多为树形结构,分支多,进行精确的故障定位困难。针对配电网的树形结构,提出了一种多端行波故障定位方法。该方法中,每个配电变压器安装一个行波接收装置,利用GPS获取行波第一波头到达各配电变压器的时间信息,将这些时间信息传输到故障管理中心,选取时间最短的三个变压器首先确定故障区域,然后排除伪故障点进而确定故障位置。最后,采用ATP软件对该方法进行了仿真分析,分析结果表明了该方法的可行性。

广域保护通信多路径路由选择的改进蚁群算法

广域保护系统对通信过程中的实时性和可靠性都有严格的要求。目前满足广域保护通信系统的路由算法是在综合了时延和可靠性的要求下,计算一条最优主路径,而没有考虑在主路径链路或节点失效后的备用路径问题。针对此问题,提出了一种基于蚁群算法的多路径路由算法,用于计算满足广域保护通信要求的主路由和备用路由,以提高广域保护通信的可靠性。基于链路的时延和可用率改进蚁群算法的信息素,通过改进的蚁群算法可以在广域保护通信网络寻找到从源节点到目的节点之间的多条不同质量的传输路径。实验结果表明,通过所提出的多路径选择算法计算得到的多条路径都能满足广域保护通信系统对实时性和可靠性的要求。

一种基于LMD-DE的输电线路行波检测方法

为了进一步提高输电线路行波故障定位精度,提出了一种基于局域均值分解(Local Mean Decomposition,LMD)与差分熵(Difference-entropy,DE)的输电线路行波检测方法,首先对电压线模分量进行局部均值分解,得到多个乘积函数(PF分量),然后利用差分熵度量最高频乘积函数(PF1分量)的突变信息,从而确定电压行波波头的到达时刻。最后,利用双端行波故障定位原理求出故障距离,对不同故障情况进行了仿真分析,并与小波变换以及希尔伯特黄变换进行了对比,仿真结果表明,该行波检测方法具有较好的波头检测效果,相对于目前存在的故障定位方法定位精度有了进一步提高。

一种架空配电线路杆塔接地故障定位方法

我国架空配电线路结构复杂、分支多且定位困难。针对发生在杆塔上的隐蔽性故障,提出了一种检测故障的方法。首先试验分析了杆塔的阻抗特性,然后分析了故障相的电压和接地杆塔上消耗的功率,在此基础上提出了一种架空配电线路杆塔接地故障定位方法。在每一级杆塔上安装故障定位装置,当单相接地故障通过杆塔接地时,该定位装置从杆塔上提取能量,为GPRS/GSM通信提供电源,向故障管理中心报告出现故障杆塔的具体位置。理论分析、模拟试验及现场运行验证了该方法的可行性。

基于最大不相交双路由的电力CPS鲁棒性研究

阐述一种最大不相交双路由保护方法,该方法首先建立电力通信耦合网络的级联依赖关系,然后根据k最短路径算法,配置最大不相交双路由,在该方法下进行电力CPS连锁故障鲁棒性分析。通过最大不相交双路由方法减少级联后的故障节点数量,提高鲁棒性。基于IEEE14和IEEE 39节点算例研究表明,所提出的方法在随机攻击的情况下能够获得更好的相互依赖网络的鲁棒性。

非侵入式负荷分解文献综述

基于非侵入式负荷分解是通过对总负载端的特征变化来识别各负荷的用电状态,阐述非侵入式负荷分解的数据集,特征及方法。非侵入式负荷分解与侵入式负荷分解最大的不同在于不需要在用户侧安装大量的监测设备,即可达到对用户用电信息的收集。

案例式“通信电子电路”模块化实验方案设计与实践

通信电子电路是电子信息类专业的基础课程,实践性很强。课程组针对本课程传统实验教学中学生被动按步骤实验、主动性不强的问题,设计了案例式模块化实验方案。以无线收发系统各功能模块电路案例为例,对案例式实验教学进行了探索,引导学生根据实验任务、运用课程知识自行设计实验方案和步骤,分析解决实际问题,以期提高教学效果。

基于形成性评价的通信电子电路教学研究

针对通信电子电路教学改革,提出了基于形成性评价的通信电子电路教学模式。该教学模式过程分为目标、设计、实施与评估4个阶段,以解决学生在学习通信电子电路中遇到的难点为目标,设计形成性评价教学活动,并在实际教学中激发学生的自主学习和扩展学习的能力,而教师也将在实践与反思中获得对学生的更深层次的理解并完善教学法。实践结果表明,新的教学模式明显提高了通信电子电路教学的整体质量和学生的整体素质。

基于CPLD的HDB3编译码器

通过对HDB3编译码原理的分析,提出了一种基于可编程逻辑器件EPM7064SLC44和模拟开关4052实现HDB3编译码的方法,给出了硬件设计电路图、软件设计流程和HDB3编译码器的仿真波形。此实现方法具有硬件设计简单、运行速度快、成本低等优点。同时由于CPLD可重复编程的特点,可以对它进行在线修改,便于设备的调试和运行。此编译码器已经过实际测试,运行稳定可靠,可用于实际电路中。

通信电子电路实验考试系统设计与应用

针对通信电子电路实验考核方法的不足,提出了学、教、考分离式实验教学方案,研制了通信电子电路实验系统、教师出题考试机、学生考试机,并在实验教学、实验考核方法上进行了改革。实践证明:新的实验系统和实验考核方法能够激发学生的实验兴趣,提高学生的实验操作能力。学生的最终实验成绩具有更强的客观性和公平性。

面向创新能力培养的通信电子电路教学改革

针对通信电子电路教学改革,提出了面向创新能力培养的通信电子电路个性化教学方案。该教学改革方案以培养学生创新能力为目的,在教学内容、教学模式、教学手段与考核方法方面进行了探索。该方案提出了基于任务驱动的教学内容改革、面向小班教学的教学模式改革、系统工程型实验教学改革和以表现性评价为标准的考核方式。实践结果表明,该教学模式不仅有助于提高教学质量,而且较大程度提高了学生的独立性和创新性。并且新的考核模式具有更强的可靠性和公平性。

基于倒谱集成学习的语音回声隐藏分析算法

回声信息隐藏是语音信息隐藏的一种常用方法,针对语音回声信息隐藏的分析问题,提出了一种基于倒谱集成学习的隐藏分析方法。分析了回声隐藏及集成学习的原理,构建了基于倒谱AdaBoost集成学习算法的回声隐藏分析系统。对倒谱特征、倒谱一阶差分、二阶差分、梅尔倒谱特征、直方图联合特征、高阶矩特征分别采用支持向量机和AdaBoost集成学习算法进行了仿真。仿真实验结果表明:倒谱特征、倒谱一阶差分、二阶差分和直方图联合特征的集成学习效果优于支持向量机的分类效果,尤其是倒谱特征的正确率达到了91.9%。

面向虚拟电厂需求响应业务的通信系统有效性分析

阐述虚拟电厂通信业务的需求,构建合适的网络架构,提出网络通道可靠性、传输时延有效性、数据传输有效性的指标,响应业务有效性,所有需求响应业务有效下的系统有效性计算模型,运用蒙特卡洛算法在IEEE39节点系统进行仿真,仿真结果可对提高需求响应业务有效性提供参考。