智能电网时代电力信息通信技术运用电子与通信工程系(附件)【字数:7899】
目录
1智能电网概述 4
1.1智能电网内容及特征 4
(1) 可靠性 5
(2) 坚强性 5
(3) 自愈性 5
(4) 兼容性 5
(5) 交互性 5
(6) 多样性 6
1.2低压电力线载波通信国内外发展现状 6
1.2.1国外发展现状 6
1.2.2国内发展现状 6
1.3智能电网通信方式 7
一、有线通信方式 7
(1)电力线载波通信 7
(2) 光纤通信 7
(3)现场总线通信和RS485总线通信 8
二、无线通信方式 8
2低压电力线载波通信技术优势及可行性分析 9
3低压电力线载波通信技术 10
3.1低压电力线载波通信系统及接入分析 10
3.1.1低压电力线载波通信系统 10
3.1.2低压电力线载波通信接入分析 11
3.2低压电力线载波通信信道特性分析 11
3.2.1噪声特性 12
3.2.2衰减特性 12
3.2.3多径特性 13
参考文献: 14
针对智能电网中低压电力线载波通信网络拓扑复杂,信道存在噪声干扰和多径衰减,需要对低压电力线信道和组网效率进行研究。针对现有的路由算法搜索时间过长,效率不高,提出了一种新的动态路由算法,即混合蚁群遗传算法,并对其进行实验和仿真研究。
首先对低压电力线载波信道噪声特性、阻抗特性、衰减特性进行研究,建立了电力线载波多径信道模型,并通过MATLAB仿真研究了信道路径数对信号衰减的影响。对低压电力线载波信号调制采用OFDM技术,该技术能很好地降低码间干扰和子载波间的干扰,可有效对抗多径信道衰落和频率选择性衰减。其次,为了正确解调信号,需要对信号进行均衡,通过信道估计算法可以获取均衡所需的信道状态信息,并对信道估计算法的性能进行仿真分析,得出基于训练序列的LS算法更适用于电力线信道估计。对多用户子载波比特和功率分配,采用等功率算法、梯度分配算法和Chow算法对调制性能进行仿真对比分析,实验结 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
果表明Chow算法有较好的自适应性能。
采用电力线载波通信芯片RISE3301对安装有电力线载波终端用户的小区进行测试,测量了该小区的通信成功率和节点通信延时。进一步分析了该系统路由方案存在的不足,提出了混合蚁群遗传算法。对算法的适应度函数、路径评价函数、目标优化函数、遗传算子进行改进,以节点延时和负载为评价因子。
1智能电网概述
1.1智能电网内容及特征
电力是国家战略支柱型产业,关系到国民生活的方方面面,电网的发展需要能源作支撑,提高电能在终端能源消费比重,减少化石能源消耗和环境污染,需要建设一个高效智能化电网。2009年5月,国家电网公司在特高压输电技术国际会议上,提出建立“坚强智能电网”,内容涵盖电网的各个环节,以实现电力生产与控制、企业经营管理和营销与市场交易等领域业务与信息化融合,形成信息流、电力流、业务流等三流合一的局面。
关于智能电网的概念,美国描述是电网的一种新发展理念,利用现在先进的计算机数字技术,用于提高电网的安全性和可靠性,提升电网的运作效率,对电网的维护和运行,采用信息技术进行动态优化,整合有效资源,并对其进行重组。2009年,欧洲提出了智能电网新概念,采用具有创新性的产品和服务,结合控制领域的智能检测技术,利用通信技术和电网自愈技术,健壮发电端和用户之间的网络连接,确保电力系统能够正常安全运行,还可通过用户自身发电系统并入电网,实现了用户和电网之间的良性互动。
智能电网具有以下几个基本特征:
可靠性
电网的正常运行需要电网有一个稳定的工作状况,能够应对各种事故,利用先进的计算机和通信技术,对电网设备的实时运行状态进行监测。当电网设备发生故障时,能够在第一时间发现故障点。同时,由于间歇性分布式发电(如太阳能,风能,光伏)的接入,很可能使电力系统出现双向流动,导致电网稳定性降低,因此需要确保电网可靠运行。
坚强性
由于不同地区的环境和地形不同,电网布线的复杂程度也不相同,在自然或人为因素的干扰和破坏下,确保电网仍能正常供电。同时,信息安全也成为行业领域内的重点关注对象,要求电网能够抵御病毒入侵或黑客攻击等信息盗窃或破坏行为。
自愈性
电网自愈性是衡量一个电网可靠性的重要指标,电网在运行过程中难免会出现设备故障或线路故障等,这就要求电网必须有一个全面的在线安全监测和预警分析系统,保证检测系统能够及时发现故障点,并快速自动隔离故障,减小电网供电中断概率,使电网能够及时恢复到正常运行状态。
兼容性
智能电网不同于传统电网,它允许不同分布式电源的接入,为了保证电网能够稳定运行,要求电网必须具备与之相适应的控制和保护设备。
交互性
随着电网检测设备智能化程度的提高,如智能抄表系统,使用户能够及时查看用电信息。同时,还可通过智能终端控制家电设备的打开或关闭,减少电能浪费。
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