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Research on Communication Network Configuration and Simulation of Smart Substation Based on Ethernet

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Research on Communication Network Configuration and Simulati...

作者： Jingxia Liu xuerang zhang Fuquan zhang College of Information Engineering Inner Mongolia University of Science ＆ Technology

The characters of the intelligent substation communication network structure are analyzed in the paper. Combining existing integrated automation substation hardware circuit and VLAN（Virtual Local Area Network） research foundation to optimize the network configuration. In accordance with IEC61850 standard, the network is partitioned into several VLANs based on the Tag VLAN division method of ID address. Real-time communication packets between GOOSE networks, SV（sampling information） networks, and switches use 802.1 Q protocol headers to distinguish these packets. Finally, OPNET simulation software was used to simulate and verify the simplified dual-star topology. The results demonstrate that the delay and traffic bandwidth meet the requirements of actual substation operation standards. Compared with ordinary single-star networks, the reliability is greatly improved and the effectiveness is improved.

关键词： Intelligent Substation Network Configuration VLAN Division GOOSE and SV OPNET

来源： cnki会议评论

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利用弃风电量进行移动固体电蓄热供暖

自动化应用 2020年第3期 94-96页

作者：刘景霞张学让内蒙古科技大学信息工程学院内蒙古包头014010

由于风电建设与当地配电输送通道不匹配的原因,“三北”(东北、华北、西北)地区弃风现象严重。针对风电场弃风问题,提出合理利用弃风电量进行移动固体电蓄能采暖的风电供暖方案。利用固体电蓄热技术将过剩电能转化为热能,介绍了方案基... 详细信息

由于风电建设与当地配电输送通道不匹配的原因,“三北”(东北、华北、西北)地区弃风现象严重。针对风电场弃风问题,提出合理利用弃风电量进行移动固体电蓄能采暖的风电供暖方案。利用固体电蓄热技术将过剩电能转化为热能,介绍了方案基本原理,建立了弃风移动式供暖的测算模型,分析了方案对电力系统的效益。蓄热作为电替代和清洁供热的有效途径,可以满足清洁供热要求。示例分析表明,利用低谷电移峰填谷对国家电网的平衡,对环保,整个社会来讲都是意义及其深远且经济和社会效益双收双赢。

关键词：弃风电蓄热移动供暖

Prediction-based dynamic routing intelligent algorithm in power optical communication network

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The Journal of China Universities of Posts and Telecommunications 2022年第6期29卷 46-52页

作者： Guo xuerang Li Feng Zhu Bohan zhang Zhijun Guo Qingrui Yang Huiting Electric Power Research Institute State Grid Xinjiang Electric Power Co.Ltd.Urumqi 830000China State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications Beijing University of Posts and TelecommunicationsBeijing 100876China Dispatching and Control Center State Grid Xinjiang Electric Power Co.Ltd.Urumqi 830000China

New energy power generation equipment has the characteristics of diurnal, perturbative, seasonal, and periodic power generation, which makes new power optical communication network(POCN) more dynamic and changeable. This is directly reflected in the dynamics of the link risk and service importance of the POCN. In this paper, aiming at the problem of the dynamic importance of service in POCN, and the resulting power optical communication network reliability decline problem, a new energy POCN dynamic routing intelligence algorithm based on service importance prediction is proposed. Based on the short-term power generation of new energy power station, the importance of each service and the risk degree of each link are predicted. Link weights are dynamically adjusted, and k-shortest path(KSP) algorithm is used to calculate route results. When network resources are insufficient, low-importance services can give way to prevent a large number of high-importance services from being blocked. Simulation results show that compared with the traditional KSP algorithm, the prediction-based dynamic routing intelligent(P-DRI) algorithm can reduce the service blocking probability by 55.59%, and reduce the average importance of blocking services by 44.77% at the cost of about 6.17% of the calculation delay.

关键词： new power optical communication network(POCN) traffic diversion new energy power generation network risk degree

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电动汽车充电预约的安全认证技术研究

电测与仪表 2022年第7期59卷 19-25页

作者：张建业何玲周晓欢郭学让国网新疆电力有限公司乌鲁木齐830000 国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830001 华北电力大学电气与电子工程学院北京102206

电动汽车大规模接入电网给电力系统的稳定运行带来了挑战,电动汽车与电网互动(Vehicle to Grid, V2G)能为电动汽车的有序充电提供技术支持。作为一种交通工具,当处于行驶状态的电动汽车有充电需求时,其充电时间和地点并不能完全事先确... 详细信息

电动汽车大规模接入电网给电力系统的稳定运行带来了挑战,电动汽车与电网互动(Vehicle to Grid, V2G)能为电动汽车的有序充电提供技术支持。作为一种交通工具,当处于行驶状态的电动汽车有充电需求时,其充电时间和地点并不能完全事先确定。文中研究电动汽车充电预约的信息安全问题,在融合智能电网与车联网的基础之上,基于端、边、管、云的通信系统逻辑架构,利用改进DSA数字签名的批验证技术,提出了一种应用于行驶状态的电动汽车充电预约安全认证方案,性能分析结果验证了所提方案的有效性。

关键词： V2G 批验证车联网充电预约

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移动场景下异构无线传感器网络密钥管理方法

数据采集与处理 2021年第5期36卷 1020-1029页

作者：李峰李亚平张志军解鹏郭学让袁二东祁雷国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830011 国网新疆电力有限公司调度控制中心乌鲁木齐830017 新疆大学信息科学与工程学院乌鲁木齐830046

由于移动无线传感器网络支持节点的移动性,使其面临更加复杂的安全性挑战,很难防御一些极具破坏力的攻击,比如节点复制攻击和女巫攻击等。本文提出了在移动异构无线传感器网络模型下一种安全高效的密钥管理方法。所提方法采用椭圆曲线... 详细信息

由于移动无线传感器网络支持节点的移动性,使其面临更加复杂的安全性挑战,很难防御一些极具破坏力的攻击,比如节点复制攻击和女巫攻击等。本文提出了在移动异构无线传感器网络模型下一种安全高效的密钥管理方法。所提方法采用椭圆曲线密码学加密算法实现移动节点位置信息到基站的安全上传,以及基于密钥哈希的消息认证码来实现消息源的身份认证。基站则对收集的移动节点位置信息进行统计分析来协助完成固定节点与移动节点间的身份认证及会话密钥建立。实验结果表明,所提方法在密钥建立过程节省了网络资源,同时可有效防御攻击者发起重放攻击、节点复制攻击和女巫攻击等,增强了网络安全性。

关键词：密钥管理安全性移动节点节点复制攻击移动无线传感器网络

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无人机机载光无线通信研究进展

激光与光电子学进展 2020年第23期57卷 32-43页

作者：丁举鹏易芝玲王劲涛李亚平张志军解鹏郭学让陈习锋新疆大学信息科学与工程学院信号检测与处理新疆维吾尔自治区重点实验室新疆乌鲁木齐830046 中国移动通信研究院北京100053 清华大学电子工程系北京信息科学与技术国家研究中心北京100084 国网新疆电力有限公司电力调度控制中心新疆乌鲁木齐830001 国网新疆电力有限公司电力科学研究院电网技术中心新疆乌鲁木齐830001

综述了面向无人机(UAV)领域光无线通信(OWC)的主要研究进展,分别阐述了借助光无线技术在无人机与陆上终端间、无人机与无人机之间以及无人机与卫星之间,实现稳健、宽带通信链路的诸多研究进展与关键使能技术。重点阐述了不同无人机光无... 详细信息

综述了面向无人机(UAV)领域光无线通信(OWC)的主要研究进展,分别阐述了借助光无线技术在无人机与陆上终端间、无人机与无人机之间以及无人机与卫星之间,实现稳健、宽带通信链路的诸多研究进展与关键使能技术。重点阐述了不同无人机光无线链路配置下的链路建模、参数优化、实验测试。同时,也初步讨论了高速、高可靠无人机机载光无线通信技术在模块化实现、高空平台应用等方面的发展趋势。

关键词：光通信无人机自由空间光可见光通信光通信链路

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持续性灾害下风险感知的光网络业务恢复算法

光通信研究 2024年第2期2期(17)卷 6-11页

作者：郭学让蒋一可李亚平张强连盟赵永利国网新疆电力有限公司电力科学研究院乌鲁木齐830000 国网新疆电力有限公司电力调度控制中心乌鲁木齐830000 北京邮电大学信息光子学与光通信国家重点实验室北京100876

【目的】地震等自然灾害具有持续性和大范围的特性。灾害在发生过程中会持续性损伤光网络的链路资源,造成其链路风险不断变化。面对持续变化的链路风险,业务恢复规划不当可能导致恢复业务再次发生故障。从业务角度来看,重复故障将导致... 详细信息

【目的】地震等自然灾害具有持续性和大范围的特性。灾害在发生过程中会持续性损伤光网络的链路资源,造成其链路风险不断变化。面对持续变化的链路风险,业务恢复规划不当可能导致恢复业务再次发生故障。从业务角度来看,重复故障将导致数据传输的多次中断,且随着灾害发生,后续的链路状态损伤加剧可能导致无法恢复此业务。从网络管控方面来看,重复恢复会造成算路资源浪费,占用其他业务的恢复资源。同时,由于业务传输的数据重要性不同,不同业务对传输可靠性的需求存在差异,在发生故障时,高重要度业务应优先恢复。因此,在大规模持续性灾害场景下,综合考虑灾害对链路风险的持续性影响以及不同业务对路径可靠性需求的差异性进行业务恢复是一个值得研究的问题。文章针对此问题提出了一种持续性灾害下基于链路风险感知的业务恢复算法——动态链路风险重路由算法(DLRRA)。【方法】首先,针对业务重要度和链路风险,文章建立了业务重要度与链路风险评估模型,并在此基础上提出了优化目标路由可靠度。DLRRA结合优化目标充分考虑了灾害对链路持续性影响造成的链路风险度变化,通过优先为高重要度的故障业务分配低风险的恢复资源,避免了在灾害持续发生过程中同一高重要度业务发生2次故障的风险。【结果】仿真结果表明,DLRRA恢复的首次业务较传统算法的2次故障概率降低了11%,且在高负载下的平均重要度提高了10%。【结论】因此,该算法有效避免了持续性故障造成的业务多次中断带来的损失,保证了重要业务在灾害环境中的持续稳定运行。

关键词：光网络光纤损伤链路风险故障恢复算法

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基于机器学习的电力系统通信网数据治理模型

电子设计工程 2024年第7期32卷 20-25页

作者：杨慧婷郭学让郭庆瑞张强李峰国网新疆电力有限公司电力科学研究院新疆乌鲁木齐830013

为加强电力系统通信网数据安全管理,提出了一种基于机器学习的电力系统通信网数据治理模型。使用传感器群获取通信网数据安全态势经验池;利用深度长短期神经网络对经验池进行特征提取,建立通信网数据安全态势精准预测机制;利用深度确定... 详细信息

为加强电力系统通信网数据安全管理,提出了一种基于机器学习的电力系统通信网数据治理模型。使用传感器群获取通信网数据安全态势经验池;利用深度长短期神经网络对经验池进行特征提取,建立通信网数据安全态势精准预测机制;利用深度确定性策略构建通信网数据安全态势在线学习与治理策略自主生成之间的多级耦合模型。选取国家电网某电力公司数据进行实验,结果表明,该文所搭建的模型,在数据安全态势预测方面,准确率达到96.28%;在数据安全自主治理策略方面,有效率达到92.81%。该模型可实现通信网数据安全治理策略自主生成。

关键词：多级耦合机器学习电力系统通信网数据安全治理

改进型AES加密算法在无线传感器网络中的研究与实现

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现代电子技术 2021年第12期44卷 44-48页

作者：陈靖汪烈军钟劲松张志军郭学让新疆大学信息科学与工程学院新疆乌鲁木齐830046 国网新疆电科院新疆乌鲁木齐830000 国网新疆电力有限公司新疆乌鲁木齐830000

随着无线传感器网络(WSN)的发展,安全需求逐渐增加。文中设计一种基于高级加密标准(AES)的改进型加密算法。该算法充分考虑了WSN的分布式特性,通过设计多个S盒来增强算法的安全性。同时利用多节点协同等方式将计算复杂性集中在具有强大... 详细信息

随着无线传感器网络(WSN)的发展,安全需求逐渐增加。文中设计一种基于高级加密标准(AES)的改进型加密算法。该算法充分考虑了WSN的分布式特性,通过设计多个S盒来增强算法的安全性。同时利用多节点协同等方式将计算复杂性集中在具有强大计算能力的基站终端上,精简了节点的工作量。运用该算法结合实际需求,设计出3种无线网络加密方案,3种新方案的仿真结果证明了该算法具有灵活多变、传输速度快、计算代价低的优点,同时还能更加有效地保证数据安全。

关键词：加密算法无线传感器网络网络安全算法改进 S盒分块加密加密方案