智能变电站新型集成保护研究

大电网的发展及用户供电质量的提高要求智能变电站提供更加灵活、快速、可靠地保护。利用智能变电站信息共享的优势,提出了基于电流差动原理的集成保护新方案。该方案集成了变压器和母线为保护对象,根据其处于制动状态或者差动状态来实现故障定位;对集成保护方案的电流差动保护进行了改进,采用修正的差动电流补偿励磁电流的影响,不需要附加制动或闭锁技术,消除了内部故障时二次谐波制动导致的延时。利用PSCAD仿真软件构建了变电站仿真模型,对不同运行情况进行了全面仿真,验证了该方案的正确性。     

基于预测的无线 mesh 网络切换机制的研究

将无线mesh网技术应用到城市轨道交通中,对车地通信中存在的关键问题———越区切换延时进行分析,并提出一种差分预测的方案对切换延时较长的问题进行优化。通过应用OP-NET仿真软件对现有的切换方案与本文提出的差分预测切换方案进行比较。仿真表明,差分预测切换方案有效降低了切换延时。     

直流微网供电系统控制技术研究

根据风能发电与太阳能发电的相辅特性以及蓄电池的储能特性,构建了一套多电源供电的直流微网系统发电模型.通过对此系统的能量流动及运行特性的分析,提出了此系统的能量管理方案.分别绘制出了直流微网各组成部分的模块方框图以及仿真模型.针对逆变器的拓扑结构得出了其控制的数学模型,采用基于SVPWM的电压电流双闭环控制实现了微网在并网和离网两种运行模式下的稳定运行和自动平滑切换.最后通过仿真测试验证了分布式电源、蓄电池、负载以及电网在不同的工况下此能源控制方案的可行性,实现了此供电系统的稳定运行.     

智能变电站二次回路性能的现场测试与分析

以丰富智能变电站二次回路性能的现场测试与分析的实践为目的。提出一种通过交换机功能测试和交换机性能测试的实践方案。交换机功能测试方法采用Vlan划分正确性验证、端口镜像功能测试、网络优先级功能测试、网络风暴抑制功能测试、错误帧测试,而交换机性能测试则通过主网性能测试和延时测试实现。以江西某220 kV智能变电站为例进行测试,测试结果均满足性能指标,验证了测试方案的有效性。     

一种基于记忆的动态蓝牙调度算法

针对现有蓝牙微微网调度方案在系统吞吐量和延时性能等方面的不足,提出了一种基于记忆的动态轮询方案（MBRR）。该方案受到蚂蚁觅食行为的启发,通过增加对数据量大的从设备的轮询次数,来提高蓝牙微微网系统调度的效率;同时,兼顾了对不同从设备调度的公平性问题。通过对该方案和纯循环轮询方案（PRR）以及耗尽服务轮询方案（ERR）3种调度方案仿真结果的对比表明,该方案在提高系统吞吐量、降低延时和兼顾公平性方面具有明显的优势。     

IEEE802.16带宽请求的性能分析

为了分析IEEE 802.16点到多点模式下对非实时轮询业务和尽力而为服务的数据流的带宽竞争方案,提出了饱和条件下该竞争方案的马尔可夫链模型.利用该模型计算了带宽请求的延时与竞争窗口的大小、参与竞争的用户站(SS)数和每帧中用于带宽请求的时隙数及最大重传数之间的关系.模拟结果表明,该模型对不同网络参数和SS数条件下的延时分析是较精确的.     

基于视频解码依赖性的低延时无线视频广播纠删编码

提出一种能降低无线视频广播中视频延时的数据包纠删编码方法.该方法在利用视频接收端反馈信息的基础上,通过考虑视频数据包之间所具有的视频解码依赖性特点,以减少视频延时为目标构造用于视频广播的纠删编码数据包.相比于现有纠删编码,仿真结果表明,该纠删编码方法能使视频接收端获得更小的视频延时.     

一种差分混沌键控通信方案的研究

为了提高效率及传输中的安全性,提出改进的DCSK方案.利用已有的transmitted reference(TR)通信方式将差分混沌键控(DCSK)中的参考信号和信息信号通过不同的线路信道或不同的频带信道传输,在接收端通过相关接收解调二进制数字信号,这一方案回避了延时结构和切换结构,且发送端可以连续工作.改进方案中参考信号和信息信号不在同一频带或线路信道中提高了信号在传输中的安全性.并对方案性能进行了仿真分析,仿真分析表明改进方案具有与DCSK相似的噪声特性,在混沌信号源带宽和信息信号长度相同的条件下,改进系统有更快的信息传输速率.仿真结果说明了该算法有效可靠.     

基于进程核心的网络仿真建模及统计分析

在进程-节点-网络三层建模机制中,进程模型是建模的基础,也是仿真过程中最重要的部分。描述和建立了仿真建模的数学模型,重点分析了进程模型的两个功能,并通过C语言实现进程模型处理数据包的算法。仿真一个源节点以泊松(Poisson)分布方式产生的数据包流通过中心交换节点路由至一个目的节点,通过观察网络的数据包交换行为,了解进程模型和节点模型在网络中的运作情况,同时通过分析链路利用率和包流的端对端延时统计结果,进而评价网络的性能。     

静止无功发生器的直接电流控制

引进静止无功发生器装置以改善电网中谐波污染和低功率因数等电能质量问题.采用LCL滤波的三相PWM整流器为拓扑结构,采用基于瞬时无功功率理论的直接电流控制方法,即ip-iq控制方法.基于不同补偿目标提出了两种控制方案并进行了分析,对其中的一种方式给出了基于Matlab/Simulink下的仿真.仿真结果验证了该控制方式的可行性和正确性.     

一种适配数据速率的IEEE 802.16e休眠机制算法

研究了IEEE 802.16e休眠模式机制的能量效率。通过设立时间门限建立的休眠模式的马尔可夫链分析模型,分析了能量效率和数据包延时,提出了一种适配实时网络负载的启发式的时间门限设置算法。NS2仿真结果表明,本文提出的算法比标准中的能量效率获得了明显的提高,并且其数据包的延时也获得了小幅的改善。     

基于零延时切换的可测交换网在智能变电站的应用

智能变电站"直采直跳"的数字化运行方式可能会提高工程施工的复杂度、错误连接概率和光缆维护费用等,在此背景下,构建基于零延时切换的可测交换网。该方案将延时可测技术和高可靠无缝环网(HSR)冗余技术相结合,应用于变电站过程层组网方案中,构建延时可测的无缝冗余交换网。并基于此方案设计2种无缝冗余网络,搭建动模测试模型验证冗余环网性能。实验结果表明,所设计的冗余环网具有良好的性能,满足IEC 61850标准对变电站过程层网络传输可靠性和网络恢复时间的要求,具有一定的经济性和较强的实用性。     

SITL对RTP协议的支持与仿真

研究和实现了OPNET半实物仿真模块SITL对实时传榆协议的支持．根据系统在环原理,研究了数据包的捕获与转换两个关键技术,对RTP包从虚拟到真实和从真实到虚拟进行了分析．完成了SITL模块对RTP协议的支持,设计了仿真实验并收集了数据包转换延时和吞吐量统计量．结果表明,该功能模块的扩展可以有效测试RTP协议半实物仿真的准确性,为大规模网络仿真提供客观、可靠的依据．     

基于电流差动原理的智能变电站层次化保护策略研究

为解决传统变电站后备保护方面存在的问题,利用智能变电站信息共享的优势,提出了适用于智能变电站的基于电流差动原理的后备保护新方案。该方案以变电站及所有出线为保护对象,划分了三层不同特性的保护区,根据其处于制动状态或者差动状态来实现故障定位,对其包含线路差动区的广域层电流差动保护进行了改进,使其不受电容电流影响而误动,并利用共享信息构成变电站内部元件集成保护层,准确定位故障元件。利用PSCAD软件构建了典型变电站仿真模型,对不同运行情况进行了全面仿真,验证了该方案的正确性。     

面向新能源发电的直流电网组网外送拓扑结构及运行特性研究

建立4种面向新能源发电的直流电网组网外送的拓扑结构,通过连于受端弱交流系统,研究4种拓扑结构的暂态运行特性,基于PSCAD/EMTDC仿真软件,仿真分析故障状态下4种拓扑结构的运行特性。仿真结果表明,含VSC-HVDC的输电结构有效地改善了新能源发电组网外送输电系统的运行特性;含H-HVDC的拓扑结构结合了LCC-HVDC和VSC-HVDC的两者优势;含VSC-LCC HVDC拓扑结构在抑制暂态过电压、抵御换相失败、改善故障恢复特性等方面具有明显的优势;并指出随着全控型电力电子器件的快速发展,VSC制造成本的逐渐降低及其控制策略的逐步成熟,含VSC-LCC HVDC的拓扑结构将成为新能源发电的直流电网组网外送的可行方案。     

NoC路由单元的系统级设计

针对设计片上网络仿真平台的需要,提出了1种应用于2D-Mesh拓扑结构的片上网络路由单元的系统级模型,该模型提供东西南北与本地5组输入输出通道,采用了无死锁的XY维序路由算法.模型对数据包采用存储转发的方式,输入端获得数据包后提取包头中的目标地址信息,根据路由算法确定转发方向,并优先保证GS包的发送.建模平台选用SystemC,并在该平台下进行了验证.结果表明,所设计的片上网络路由单元模型能够实现数据包的并行发送,并支持GS服务.     

智能电网中WSN链路质量估计

目的 提出期望传输计算(ETX)方法,用以解决传统电力系统的监测和诊断系统中链路质量性能较低的问题.方法 在不同智能电网环境下根据性能机制对包接收率(PRR)、所需数据包数(RNP)和期望传输计算(ETX)效果进行仿真比较.结果 仿真结果表明,期望传输计算(ETX)在包传递率、包重传平均数、平均跳数、平均延时方面性能明显优于包接收率(PRR)、所需数据包数(RNP).结论 EXT算法在各智能电网环境下均表现出良好的链路质量性能,采用该方法解决恶劣智能电网的条件下链路质量估计问题,将为进一步研究智能电网中无线传感器网络的应用提供重要基础.     

基于网络编码的SVC高效传输系统

为了同时提高网络中视频的传输效率和质量,提出了一种可分级视频编码(SVC)视频鲁棒性传输系统方案,并提出了该系统特性的描述方式．将随机线性网络编码技术和SVC技术相结合,得到了视频系统中视频流打包、传输和延迟特性的表达式,并分别说明了提高重建图像质量的数据包模型、码流组织方式和满足不同延时需求的码流传输方法．仿真结果表明,提出的算法可以有效提高视频的传输质量和效率．研究结果可以用于实际SVC视频传输系统的设计．     

基于遗传算法的片上网络缓冲分配算法

针对片上网络有限的缓冲资源,提出了一种缓冲分配算法．该算法首先通过分析模型估算出路由器每个输入通道的负载大小,随后根据输入通道的负载分布情况采用遗传算法来实现缓冲资源的分配. 实验结果表明,在均匀随机流量下,与均匀分配算法和贪婪分配算法相比,新算法能获得更小的网络数据包延时,并可节省约333%的缓冲资源.     

新型柔性护栏端头结构的拓扑优化

为了研发出一种能够满足我国新法规的新型柔性护栏端头,根据国内新出台的评价标准,利用汽车-护栏有限元模型仿真分析和实车足尺碰撞试验相结合的方法,并结合元胞自动机的拓扑优化方法,展开对客车碰撞条件下的新型柔性护栏端头结构拓扑优化分析。利用耐撞性拓扑优化方法,对新型柔性护栏端头设计区域进行5种不同工况下的拓扑优化分析,并得出新型柔性护栏端头结构拓扑构型;最后,利用仿真软件针对所提取的"四角弧度"端头拓扑构型进行仿真验证分析。分析结果表明:收敛构型与原构型的质量分数比为0.3的端头拓扑构型能够有效避免现有柔性护栏端头由于强度过高以致车体发生绊阻和乘员加速度过大以及翻车事故的发生,车体X、Y、Z轴的最大加速度分别为11.0、0.38、4.0g,均小于评定标准的20g,满足碰撞安全性标准要求,可为公路护栏提供足够约束力,保证公路护栏的正常防护能力。