基于SM9的配电网Modbus报文安全性分析及改进

为了确保智能配电网系统中信息的安全，越来越多的密码算法被应用在通信工程中。针对基于SM2的配电网Modbus报文安全性研究，指出其易受重放攻击和篡改攻击，并有几处描述错误。为改进基于SM2的方法，提出了一种适用于Modbus TCP（transmission control protocol）报文的基于国密算法SM9标识算法的协议。首先介绍了SM9数字签名过程，进而将其应用到Modbus TCP报文通信中，并加入时戳机制，对改进的协议进行了安全性分析。最后，采用C语言实现签名方案，并与几种签名方案进行效率比较。结果表明：改进后的协议不仅可以抵抗重放攻击和消息篡改攻击，保证报文通信过程中的数据完整性和来源可靠性，而且在运行效率方面具有较强的优势。     

一种基于GCM的智能变电站报文安全传输方法

由于采用以太网进行架构,因此,基于IEC 61850标准的智能变电站对信息安全提出了新的要求。制造报文规范(MMS)、采样测量值(SMV)、通用面向对象的变电站事件(GOOSE)是智能变电站常用的3种报文,其能否安全传输对整个变电站的安全至关重要。考虑到采用一种报文对应一种认证和加密算法的方式势必增加网络设备负担、影响其互操作性,文中设计了智能变电站中的报文安全机制,并进行了基于GCM(伽罗华/计数器模式)加密认证算法的智能变电站报文安全传输的报文格式设计;以GOOSE报文为例进行了基于GCM的算法设计和时间开销分析;最后,进行了基于GCM的智能变电站报文安全传输方法的优点分析。通过分析可以看出,针对不同报文的安全需求采用基于GCM的报文通用认证和加密算法,并通过选择不同的算法模式实现不同报文的安全传输,可提高智能变电站的报文信息安全和网络性能。     

基于蚂蚁算法的配电网网络规划

利用蚂蚁算法进行配电网网架结构规划。为了使优化过程同时考虑到网损最小和投资最小两个因素，提出将各个负荷点作为食物。食物给各条街道赋予一定的“味道”，“味道”的求取公式和网损的计算公式类似。“味道”在一定程度上反映了网损的情况。蚂蚁在计算的开始阶段将根据“味道”决定自己选择街道的概率，在计算的中间阶段将根据信息素决定自己选择街道的概率。实例计算表明该方法可行、有效，可以方便地求得配电网网络规划问题的最优或近似最优解。     

基于工业以太网的配电网通信网络研究

以福建省某地区配电自动化典型示范区建设为例,通过对光纤通信、电力载波、无线通信等通信方式进行分析研究,明确了示范区通信网络的需求,指出示范区通信网络的建设目标,提出采用工业以太网为组网方式、光纤通信为主的配电网网络通信方案。     

基于传感器网络的智能配电网通信模型研究

根据智能电网对配电网通信网络的要求,提出基于分布式无线多层传感器网络技术的智能配电网通信网络模型,重点对分布式多层无线传感器网络技术应用于配电网自动化通信网络系统的可行性进行研究。研究表明:分布式无线多层传感器网络技术实现简单、成本低廉,是构建配电网自动化系统中通信网络的一种先进、可靠的通信网络模型。     

基于二进制粒子群算法的配电网重构

分析了配电网运行的特点,将配电网中分段开关和联络开关作为基变量,将网络闭合环路作为分组限制条件,用粒子的变量表示开关的闭合状态,以降低系统的有功损耗为目的,采用二进制粒子群算法进行了配电网的重构,经过算例分析,表明该算法是有效的。     

基于SM/AMI的配电网监控体系研究综述

面对传统电力系统的弊端和日益增长的电力需求,智能电网得到了广泛重视与研究。而实现电网智能化的第一步就是构建基于智能电表的高级量测体系(SM/AMI)。以SM/AMI为研究对象,分析了SM/AMI的结构以及SM/AMI在电力用户和电网公司中的作用;阐述了SM/AMI对于配电网运行和管理方式、电力用户消费行为模式的影响;研究了基于SM/AMI的需求侧资源调控策略,探讨了基于SM/AMI的高级应用,介绍了我国首个中新生态城智能电网综合示范工程, 希望能够对智能电网和配电网的研究有一定的参考价值和指导意义。     

智能配电网自愈技术的探索

配电网自愈技术的研究是智能配电网建设试点项目建设中的重要内容。介绍了配电网自愈技术的主要研究内容,以及目前国内主要配电网自愈技术研究项目的特点。介绍了厦门电业局研究的针对中压配电网开环、闭环运行的基于对等通信的分布式智能自愈技术,研究结果经试验后效果良好,提出了对不同配电网自愈技术进行技术经济评价的思路。     

基于大猩猩优化算法的配电网重构研究

为了能够更好地解决配电网重构的相关问题,构建了以最小有功网损为目标函数的有源配电网重构模型;为了提升模型的求解效率,引入大猩猩优化算法应用到模型的求解中,并使用IEEE 33节点算例对有源配电网重构模型进行了验证分析.通过多种算法的结果对比,表明该算法具备更好的寻优效率,更快的收敛速度,从而验证了其在配电网重构模型求解...     

基于配网功率预估的输配网全局潮流计算

在输配网全局潮流计算中,当前的需求是有效减少配网潮流计算量并保证收敛精度。对此,提出一种基于配网功率预估的输配网全局潮流计算方法。首先,建立边界点交互功率预估函数,在此基础上构建主从迭代和预估迭代交替使用的输配网潮流计算模型,通过主从迭代得到配网功率和边界点电压,求解功率预估函数参数进行预估迭代,减少了主从迭代次数。在潮流迭代的过程中不断修正预估函数,使功率预估值不断逼近真实值,保证了潮流的收敛精度。采用修正函数对配网潮流计算初值进行修正,使初值更接近真实值,减少了每次主从迭代中配网子迭代次数。仿真及其分析表明,所提方法在提高计算速度方面效果非常显著,同时计算结果具有很小的误差。     

数字化配电网通信系统建设方案探讨

配电网通信系统是数字化配电网不可缺少的重要组成部分.通信系统的好坏很大程度上决定了数字化配电网的优劣.基于配电网对通信系统的要求,分析了目前配电网主要通信技术的特点和适用性,根据EPON技术的基本原理和技术特点,提出了基于EPON技术的数字化配电网通信系统的建设方案.该方案建设简便、运行维护方便、可靠性高、功能强大、业务接口丰富,为配电网安全稳定运行提供通信保障.     

基于IGWO-BP的配电网接线方式综合评价

配电网接线方式的优劣,影响着电力系统运行的稳定性与安全性。对配电网接线方式进行评价研究,为配电网的合理规划提供科学的指导意见,是配电网规划建设的重要内容。为了提高配电网接线方式评价的准确性,基于经济性,可靠性,安全性,建立了配电网综合评价指标体系。提出了一种改进的灰狼算法(IGWO)优化BP神经网络(IGWO-BP)的算法,将IGWO选择的最优位置作为BP算法的权值和阈值。建立基于IGWO-BP的配电网接线方式评价方法,将配电网接线方式评价指标体系作为IGWO-BP的输入,将评分值作为IGWO-BP的输出,建立配电网接线方式评价模型。算例仿真验证了所提方法的有效性和可靠性。     

基于递归算法的复杂辐射状配电网可靠性计算

提出了一种将递归算法和等值法结合的复杂辐射状配电网的可靠性评估算法。该算法针对配电网结构的递归性特点,首先将配电网分层处理,采取左子女—右兄弟的二叉树表示方法将网络分层存储为树型数据结构形式,然后通过对树的递归遍历将配电网的子馈线进行合理的可靠性等效,简化为一个形式简单的网络。在遍历过程中递归调用可靠性计算公式,最终得到整个配电网的负荷点可靠性指标和系统可靠性指标。实例计算验证了该方法的有效性。     

基于绿色无线网络覆盖最优的配电通信网规划方法研究

在配电系统中,终端的高覆盖率和网络的低能耗是配电无线通信网的规划中两个互相矛盾的目标。提出一种基于绿色无线网络覆盖最优的配电无线通信网规划方法。将覆盖率和能耗两个规划因素作为规划模型中的正负相关因素目标,建立多目标优化模型,并利用提出的配电异构规划算法得出最优解。仿真结果表明,该方法能够有效地保证终端的高覆盖率,同时保证了所部署的基站规划方案的网络能耗处于较低的水平。     

基于业务流量的配电通信网可靠性分析

电力通信网业务可靠性主要以网络中的业务数量为依据进行分析,未考虑每条业务在业务流量上的差异。针对这一问题,通过分析配电通信网络的结构、业务类型及分布,建立了配电通信网业务传输模型,提出了一种基于业务流量的配电通信网业务可靠性分析方法。通过实例分析了此方法相比于原有基于业务数量的可靠性分析方法的优势。仿真结果验证了所提方法的可行性。     

基于改进配电网安全域的规模化电动汽车入网影响分析

我国电动汽车的潜在市场规模巨大且增长迅速,部分经济发达城市所在地区已形成规模化充电负荷需求.为评估规模化电动汽车接入给配电网带来的影响,提出了改进配电网安全域评估模型.在配电网-交通网耦合架构下提出一种计及电动汽车时空特性的"混合法"潮流可行域边界模型,从而模拟规模化电动汽车的充电过程.基于传统的配电网安全域的概念,提出计及电动汽车接入的配电网改进安全域模型,并由此给出电动汽车出行潜力指标的定义,从而分析规模化电动汽车接入对配电网的影响.算例分析表明所提方法可求得不同时刻不同节点处的配电网运行范围,通过电动汽车出行潜力指标可引导电动汽车用户的出行,从而为规模化电动汽车入网调度管理等应用提供支撑.     

基于布谷鸟搜索和模拟退火算法的两电压等级配网重构方法

为进一步提高电力系统整体资源的优化配置,加强各电压等级之间的协调性,降低电网运行的经济成本,将单电压等级配电网结构优化问题拓展至两电压等级,提出了一种两电压等级的配网重构优化方法。以有功网损、电压偏差、负载均衡度为目标函数,在满足各电压等级电网运行条件的同时,引入各电压等级供电可靠性约束以及线路负载率约束等协调性约束指标,利用布谷鸟搜索算法寻优。并针对其在后期收敛速度慢、收敛精度差的缺点,引入模拟退火算法以提高算法的全局和局部搜索能力。算例分析表明所提方法是可行和有效的。     

基于混合线路载波通信的配网遥控研究

介绍基于10kV混合线路载波通信的配网自动化中的遥控研究,在上海松江现场对两条典型混合线路进行了遥控试验,并对试验结果进行了分析.试验结果表明,基于混合线路载波的通信方式可以满足于配网自动化遥控的要求,可以作为城市配网自动化的通信解决方案.