基于移动捎带的5G广域物联网信息传输方法研究

针对偏远地区低速率、时延非敏感业务的入网问题,提出了一种基于移动捎带的广域物联网信息传输方法。利用移动载体为物联网设备提供无感接入支持,扩展了网络覆盖范围。在无基站信号覆盖区域,移动载体与传感器建立连接,获取传感器数据并存储,具备5G接入条件时,将感知信息卸载实现信息入网。提出了一种基于代价函数的数据缓存策略,提高了信息捎带效率,分析了移动捎带方案的覆盖性能,并设计了一种基于远距离无线电(long range radio,LoRa)技术的硬件实现方案。仿真结果表明,基于移动捎带的广域物联网信息传输方法能够提高物联网信息捎带效率,并将5G网络的物联网覆盖范围扩大4.98倍,实地测试验证了所提方法的有效性,移动捎带节点可以实现半径4 km的通信覆盖。

分布式新能源接入配电网的继电保护

分布式新能源接入配电网中能够实现太阳能、风能、潮汐能等绿色清洁能源与常规电能的结合,更好地满足用户用电需求,提高供电稳定性、连续性,更能够实现电能节约目标,避免常规电能资源的浪费。为了保障新能源与常规电能的安全结合,对分布式新能源的技术概况、配电网继电保护的组成及作用进行分析,指出分布式新能源接入配电网对供电系统的多重影响,基于供电安全导向,提出分布式新能源接入配电网的继电保护方法,从而保障新能源与常规电能的安全结合应用。

QoS-Aware Power Allocation Scheme for Relay Satellite Networks

This paper investigated a QoS-aware power allocation for relay satellite networks.For the given QoS requirements,we analyzed the signal model of relay transmission and formulated the power minimization problem which is non-convex and difficult to solve.To find the optimal solution to the considered problem,we first analyzed the optimization problem and equivalently turn it into a convex optimization problem.Then,we provided a Lagrangian dual-based method to obtain the closed-form of the power allocation and provided an iterative algorithm to the optimal solution.Moreover,we also extended the results to the cooperative transmission mode.Finally,simulation results were provided to verify the superiority of the proposed algorithm.

支持多个多播组业务的多中继协作NOMA系统中断性能研究

提出在协作非正交多址接入(non-orthogonal multiple access,NOMA)系统中使用多中继方案支持主用户和多个多播组业务。考虑在瑞利信道下,从每个多播组中选出信道条件最好的次级用户作为中继节点协助解码转发目标单播主用户的信号,在主用户处使用最大比合并(maximum ratio combining,MRC)技术以提升信干噪比(signal to interference and noise ratio,SINR)。分别对全双工和半双工模式下应用多中继同时转发(multi-relay simultaneous forwarding,MRSF)和最优中继转发(optimal relay forwarding,ORF)两种策略的主用户中断概率进行理论分析并通过蒙特卡洛仿真验证。结果显示,全双工对半双工中继具有性能优势,并发现对相同个数多播组,MRSF策略相比ORF策略可有效提升单播主用户的中断性能且随多播组个数增加变得更显著。

航天继电器用AgCuONiO电接触材料的电寿命服役性能研究

目的 探究一种可替代AgCdO的高性能且环境友好的新型电接触材料,以提升航天继电器的可靠性。方法 在一定条件下以合金内氧化法制备AgCuONiO电接触材料,并与商用AgCdO电接触材料进行对比,利用电寿命模拟试验分析2款材料的电寿命循环服役性能,分析其失效机理。结果 AgCuONiO材料的总质量损失为0.000 88 g,平均燃弧时间、燃弧能量、熔焊力、回跳次数、回跳时间、回跳能量分别为4 222μs、694 mJ、0.049 N、1.799次、592.999μs、63.892 mJ,均大于商用AgCdO电接触材料,但其接触电阻低,且稳定,失效模式为无法分断电弧,而商用AgCdO电接触材料为粘连失效。AgCuONiO电接触材料的电寿命服役周期为44073次,是AgCdO电接触材料的3倍左右,因此可以显著提高航天继电器的可靠性。结论AgCuONiO电接触材料的一些电寿命服役性能虽然不如商用AgCdO电接触材料,但其电寿命服役周期明显强于商用Ag Cd O电接触材料,可作为替代AgCdO的较佳候选材料之一,应用于服役寿命要求更长的航天继电器。

保护通信专网路由自动规划平台

电网的继电保护业务需要满足“双通道三路由”,其中第三条路由是承载在保护通信专网上的迂回路由,根据传输网的网络拓扑进行规划。在通信运维检修工作中,路由规划一般采取人工规划方式,这不但耗时费力、工作效率低下,而且容易出现纰漏。针对此问题,设计实现一个保护通信专网路由自动规划平台,用来取代人为规划路由。平台是在VBA窗体中编写代码实现的可视化界面,算法采用的是基于DFS算法改进提出的路由规划方法。通过人为规划与平台规划的结果对比,得证平台的规划结果准确可用,也是最优的迂回路由方案。文章提出的保护通信专网路由自动规划平台,实现了220kV线路保护通道路由的智能化调度,对智能电网工作有一定的推动作用,可继续优化推广于通信运维检修工作中。

集中智能与分布智能协调配合的配电网故障处理模式

为提高配电网故障处理性能,对继电保护配合、自动重合闸控制、备自投控制、重合器与电压时间型分段器配合方式、合闸速断方式、邻域交互快速自愈方式以及集中智能配电自动化系统的故障处理性能进行了比较,提出了集中智能和分布智能协调控制策略:当故障发生后首先发挥分布智能方式故障处理速度快且可靠性高的优点,迅速切除故障并自动将故障粗略隔离在一定范围;当配电自动化系统将故障信息收集齐全后,再发挥集中智能处理方式精细优化、容错性和自适应性强的优点,由配电自动化系统进行故障精细定位和优化控制,将故障进一步隔离在更小范围、恢复更多负荷供电。给出了各种故障处理方式的配置原则,指出集中智能和分布智能协调配合能够相互取长补短,从而提高故障处理的性能。

基于供电可靠性的配电网继电保护规划

为了更好地进行配电网继电保护规划,提出了配电网继电保护的配置原则,论述了多级三段式过流保护所需的最小间距和级差配合继电保护的时间级差设置等关键技术问题,分别对在多个继电保护之间存在级联关系和不存在级联关系的情形下,继电保护配合和自动重合闸控制对停电户次数和供电可用率的改进效果进行了定量分析,分别给出了农村配电网和城市配电网的继电保护配合典型规划实例,表明所建议的配置原则是可行的,基于所推导的继电保护对供电可靠性影响的公式,有助于更加科学地开展规划并能够定量评估规划效果是否满意。

移动中继多播场景下的节能优化

设备间通信(D2D通信)通过复用蜂窝通信的频带资源,可以使近距离的用户直接通信,而无需通过基站进行中继。它的引入可以提升用户的服务质量,降低终端能耗,拓展小区的覆盖范围。特别的,在CDN场景中,可通过移动中继向请求相同业务内容的用户进行D2D广播传输。但是,在上述场景中,需考虑到移动终端(MT)的能耗和与蜂窝用户之间的同频干扰问题。基于此,提出了一种基于粒子群优化(PSO)算法的联合中继节点选择和功率控制机制来最小化移动中继的总能耗并同时保证两类用户的服务质量(Qo S)需求得到满足。通过仿真,此方案效果得到了验证。

基于安全性的继电保护光纤迂回通道路径选择

针对电力光纤迂回通道传输的继电保护业务,提出了基于安全性的最佳路径选择方法。介绍了光纤通道方式及性能指标,强调了从安全性的角度为继电保护业务配置最佳路径的必要性。在此基础上,改进了已有的Dijkstra算法用于选路,所提算法充分考虑了电力光纤通信网节点和链路的安全性度量值。为避免某些链路过载带来安全风险,通过动态权值更新函数调整链路权值。通过网络实例验证了新算法的可行性和有效性。

基于电流差动原理的广域继电保护系统

介绍了基于电流差动原理的广域继电保护系统,描述了该系统的工作方式,讨论了划分广域保护范围的原则和实现广域差动保护算法所必需的保护智能电子装置(Intelligent Electronic Device,IED)搜索方法。以双母线结构的电网为例说明了保护IED关联域的搜索步骤。为配合电流采样值在广域保护系统中快速可靠地传输,介绍了基于IEC61850 的电流采样值传输模型和该模型映射到以太网通信栈的一般原理。

电力系统继电保护及故障信息子站系统的方案设计

电力系统继电保护及故障信息子站系统,既可以作为构成继电保护及故障信息管理系统的(配置在变电站端的)子系统,同时也可以作为一个独立的“通信网关”供其它层次化的电力自动化系统使用。该系统根据IEC 61850标准中的“信息模型”和“抽象通讯服务接口”的概念设计,采用OMG的分布式系统标准和技术实现,使得PRFIS子站系统完全可以满足以分布式系统体系构建的继电保护及故障信息系统要求。

高校图书馆信息咨询高端服务的实践与思考——常熟国家大学科技园信息平台构建与服务

文章分析了大学科技园区用户的信息需求,探讨高校图书馆如何发挥自身优势,与科技情报所、生产力促进中心及公共图书馆合作,构建公共信息服务平台,创新公共信息服务模式,特别是创新驿站这一高级信息服务模式,共同合作为大学科技园提供信息咨询高端服务。同时,以常熟国家大学科技园和常熟理工学院图书馆为例,分析大学科技园公共信息服务平台构建的实践可行性及高校图书馆可以发挥的作用。

无线传感器网络中邻居发现及链路通信质量预测技术

采用主动探测和被动监听技术发现无线传感器网络中节点的入邻居和出邻居,并采用WMEWMA(Window Mean Exponentially Weighted Moving Average Estimator)预测邻居间链路最近通信质量.为减轻非对称链路对算法的影响,提出了链路数据转发服务,来发现由于单向链路而不能被发现的出邻居.通过理论分析和在无线传感器网络模拟器TOSSIM上的模拟表明,这种算法可有效进行邻居发现和邻居间链路通信质量的预测,使多于40%的节点发现更多的出邻居节点,多发现的出邻居节点在14%到100%之间.

无人机中继广播通信系统航迹优化方法

为了提高固定翼无人机中继广播通信系统链路传输的连通性,提出中继无人机航迹优化方法.首先分析了无人机中继广播通信系统单用户节点的中断概率近似计算公式,并以此为基础推导出了服务区域内所有用户节点平均中断概率的近似计算公式;然后基于服务区域内用户节点平均中断概率最小化准则提出了中继无人机的航迹优化方法,并进一步给出了最优航迹下单个用户节点的精确中断概率计算公式;最后通过计算机仿真验证了所提出方法的有效性.

基于IEC61850的广域保护系统通信服务模型

针对广域保护系统对信息交换类型和交换方式的不同要求,讨论了基于IEC61850的广域保护系统通信服务模型,主要解决通信一致性和不同装置之间的互操作性问题,并从上层确保数据通信延时和可靠性满足广域保护系统要求。讨论了通用变电站事件GSE的报文结构和通信机制,提出用GSE中的GSSE传输状态量信号、用采样测量值传输类模型传输模拟量的观点和一般方法。

MIMO中继系统中一种基于用户QoS的资源分配方法

针对基于OFDMA技术的MIMO中继通信系统下行链路中的动态资源分配问题,提出了一种保证最低用户服务质量(Qo S)的资源分配方法。该方法采用一种低复杂度的次优算法,在假设等功率分配的前提下,根据用户的Qo S定义选择优先性权衡因子,对权衡因子越大的用户越优先进行中继选择和子载波分配,在此基础上通过凸优化理论得到不同用户对应的子载波上的功率分配。仿真结果表明,本文提出的方法不但能够获得较高的系统容量,而且可以较好地保证每个用户的Qo S。

面向连接的P2P即时通信中继策略研究

P2P即时通信模型要求所有对等节点都能进行双向通信,但网络安全技术方案的实施,使得整个P2P通信域有了内网和外网的区分,并且外网节点不能向内网主动发起连接,故P2P双向心通信受到限制。本文分析并设计了一种高效的通信机制-小服务器节点(Small Service Peer)避免由第三方的通信中继服务所导致的延时。提出了内网中继判定算法,以优化处于同一内网节点之间通信的性能。试验表明,采用本文提出小服务器对等节点的通信机制和内网中继判定算法,在不改变下层网络结构和配置的条件下,可以显著降低P2P应用系统对中继服务器的依赖,并提高即时通信系统实时性。

基于中间件技术的电力系统数字动态仿真系统

构建了一种基于通信中间件技术的软总线技术框架,实现了电力系统网络拓扑、继电保护仿真、机电暂态并行仿真等功能模块的协调运行,共同完成电力系统全数字动态仿真。该系统拓展了传统仿真程序的应用功能,可以模拟变电站内部详细的接线变化,可以模拟继电保护的动作过程,可以在高性能计算机群上进行大规模交直流电网的全数字动态实时仿真等,其仿真模型和计算精度与电力系统分析综合程序(PSASP)等同,适用于电力企业进行电网分析计算、教学与培训、电力系统故障再现与分析、连锁故障反应研究、模拟电网运行作为电网调度自动化系统模拟数据源等。

基于电力线宽带载波集中器设计与中继算法

针对国内目前低压电力线抄表系统中采用的窄带载波集中器及人工中继路由方式,提出了基于电力线宽带载波的集中器设计方案及自动中继路由算法。宽带载波集中器硬件是以S3C2440为核心,采用电力线宽带载波技术与采集器通信、通用分组无线服务(GPRS)技术与管理中心通信;软件是基于嵌入式Linux操作系统设计,采用多路I/O复用技术以及嵌入式数据库技术实现对用户电量的接收、转发及存储。同时依据低压电力线的特点,采用具有中继约束条件的自动中继路由算法实现用户电量的抄收。运行经验和实践表明:宽带载波集中器具有传输速率快、可靠性高、实时性强和运行费用低等优点;具有中继约束条件的自动中继路由算法能有效缩短自动中继的时间,提高抄表效率。