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一种面向电力无线专网的虚拟资源优化分配机制

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电子与信息学报 2017年第7期39卷 1711-1718页

作者：孟洛明孙康韦磊郭少勇徐思雅北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京100876 江苏省供电公司南京210008

为了有效地保证智能电网中业务的隔离性和解决智能电网无线资源高效分配问题,该文借助网络虚拟化技术,提出一种面向电力无线虚拟专网的资源优化分配机制。首先,根据电力无线专网的特点,提出电力无线专网虚拟化系统模型,并通过建立网络... 详细信息

为了有效地保证智能电网中业务的隔离性和解决智能电网无线资源高效分配问题,该文借助网络虚拟化技术,提出一种面向电力无线虚拟专网的资源优化分配机制。首先,根据电力无线专网的特点,提出电力无线专网虚拟化系统模型,并通过建立网络模型抽象物理无线资源,实现资源共享;然后,综合网络成本、利润、业务隔离性约束、回程容量约束、Qo S约束等因素,提出配用电接入网无线资源分配模型,且设计一种禁忌搜索的算法,在满足业务隔离和业务Qo S要求的情况下,解决了配用电无线专网最优化虚拟资源分配。仿真实验表明,该文提出的基于禁忌搜索的电力无线虚拟专网资源优化分配机制,在满足业务Qo S要求的情况下,降低了基站能耗,并提高了网络运行的经济效益。

关键词：网络虚拟化电力无线专网资源分配禁忌搜索最优化

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电力无线专网在泛在电力物联网中的应用

中国电力 2019年第12期52卷 27-38页

作者：王哲赵宏大朱铭霞周霞解相朋谢宏福臧必鹏国网江苏省电力有限公司经济技术研究院江苏南京210008 国网江苏电力设计咨询有限公司江苏南京210008 南京邮电大学江苏南京210023

电力无线专网将成为解决电网"最后一公里"通信连接问题的关键技术,助力泛在电力物联网实现万物互联、人机交互,全面深入应用电力无线专网对泛在电力物联网的建设具有重要意义。首先介绍了泛在电力物联网的基本概念与特征、分析了泛在电... 详细信息

电力无线专网将成为解决电网"最后一公里"通信连接问题的关键技术,助力泛在电力物联网实现万物互联、人机交互,全面深入应用电力无线专网对泛在电力物联网的建设具有重要意义。首先介绍了泛在电力物联网的基本概念与特征、分析了泛在电力物联网业务对通信的需求,研究了电力无线专网架构、技术和特点。其次,深入分析了电力无线专网在泛在电力物联网中的三大典型应用场景,即控制类业务、采集类业务、移动类业务。基于应用场景指出了电力无线专网建设过程中存在的通信干扰、网络安全、业务连续性以及基站选址等问题,并结合建设实际提出了针对性的解决措施。最后给出了泛在电力物联网环境下电力无线专网建设方向,在业务针对性、业务发展需求、业务扩展性以及业务安全性等方面进行了探讨。

关键词：能源互联网泛在电力物联网电力通信电力无线专网通信需求

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低自干扰的电力无线专网高可靠性规划方法

电力系统自动化 2018年第17期42卷 162-167页

作者：刘锐于佳赵高峰刘金锁李洋南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司江苏省南京市211106

针对电力无线通信在规划中存在的问题,为更好地服务智能电网和开展分时长期演进(TDLTE)技术在电力通信等领域的应用研究,提出了一种低自干扰的电力无线专网高可靠性规划方法。通过利用基站信号的重叠覆盖提高基站或末端回传网络故障时... 详细信息

针对电力无线通信在规划中存在的问题,为更好地服务智能电网和开展分时长期演进(TDLTE)技术在电力通信等领域的应用研究,提出了一种低自干扰的电力无线专网高可靠性规划方法。通过利用基站信号的重叠覆盖提高基站或末端回传网络故障时用户业务存活的能力。通过对重叠的小区进行合并,避免了重叠小区的同频干扰,再通过优化组织基站的部署,在基站数量相同的情况下,增加了重叠覆盖时的平均站间距离,在保证网络性能的前提下提高了网络可靠性。该规划方案解决了现有技术的基站间同频重叠覆盖将导致相互干扰,异频重叠覆盖可能受到频率资源制约无法实施的问题。

关键词：网络规划可靠性干扰电力无线专网

电力无线专网频谱监测系统规划及评估方法研究

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电力工程技术 2019年第4期38卷 62-67页

作者：姚继明张浩韦磊郭经红全球能源互联网研究院有限公司北京102200 国网江苏省电力有限公司江苏南京210024

电力无线专网频谱监测系统对保障电力无线专网的服务质量和提高专网管理水平具有重要意义,科学合理的规划部署和成效评估有利于降低系统建设成本并提高系统监测性能。文中面向电力无线专网应用场景,考虑业务分布特征和监测需求,设计了... 详细信息

电力无线专网频谱监测系统对保障电力无线专网的服务质量和提高专网管理水平具有重要意义,科学合理的规划部署和成效评估有利于降低系统建设成本并提高系统监测性能。文中面向电力无线专网应用场景,考虑业务分布特征和监测需求,设计了基于电力业务分布特征的监测系统规划流程,综合考虑监测能力、建设成本、使用效率等因素,构建多维度的规划成效评估指标体系,提出基于复合权重的部署成效评估计算方法并进行案例分析。分析结果表明,所提评估方法可综合评估不同规划算法在系统部署中的适配性,有利于形成科学的部署方案,促进频谱监测资源的最优化利用,指导频谱监测系统建设。

关键词：电力无线专网频谱监测干扰定位规划部署成效评估

电力无线专网中面向安全风险的分布式资源分配方法

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计算机应用 2020年第12期40卷 3586-3593页

作者：黄秀丽黄进于鹏飞缪巍巍杨如侠李怡静喻鹏信息网络安全国网重点实验室(全球能源互联网研究院有限公司) 国网江苏省电力有限公司信息通信分公司网络与交换技术国家重点实验室(北京邮电大学)

针对电力无线专网中强干扰、高故障风险等场景下保障终端通信的问题,提出了一种面向安全风险的高能效分布式资源分配方法。首先,分析基站的能耗组成,建立系统能效最大化的资源分配模型;然后,采用K-means++算法对网络中的基站进行分簇,... 详细信息

针对电力无线专网中强干扰、高故障风险等场景下保障终端通信的问题,提出了一种面向安全风险的高能效分布式资源分配方法。首先,分析基站的能耗组成,建立系统能效最大化的资源分配模型;然后,采用K-means++算法对网络中的基站进行分簇,从而将整个网络划分成多个独立区域,并在各个簇内单独处理高风险基站;其次,在每个簇内,基于基站的风险值对高风险基站进行休眠,并把高风险基站下的用户转移连接到同一簇内的其他基站;最后,在各个簇内进一步优化正常工作基站的传输功率。理论分析和仿真实验结果表明,基站分簇操作大幅降低了基站休眠和功率优化分配的复杂度,并且在关闭了高风险基站之后,整体网络的能效从0.158 9 Mb/J提升至0.195 4 Mb/J。所提的分布式资源分配方法能够有效提高系统的能量效率。

关键词：电力无线专网高风险场景高能效分布式资源分配

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电力无线专网中基于频谱检测的SDR技术

电子技术应用 2017年第4期43卷 102-106页

作者：王继业赵东艳原义栋毛敏靳嘉桢国家电网公司北京100031 北京智芯微电子科技有限公司国家电网公司重点实验室电力芯片设计分析实验室北京100192 北京智芯微电子科技有限公司北京市电力高可靠性集成电路设计工程技术研究中心北京100192 北京邮电大学北京100876

230 MHz电力无线专网系统作为目前电力负荷管理系统的主要构成部分之一,随着服务面的扩展和服务量的增大,传输速率低下、频谱资源浪费的缺点日益突出。频谱检测机制能够有效地搜索未使用的频谱空穴,而软件无线电可以充分利用检测到的频... 详细信息

230 MHz电力无线专网系统作为目前电力负荷管理系统的主要构成部分之一,随着服务面的扩展和服务量的增大,传输速率低下、频谱资源浪费的缺点日益突出。频谱检测机制能够有效地搜索未使用的频谱空穴,而软件无线电可以充分利用检测到的频谱空穴并有效地提高频带利用率。提出了一种针对电力无线专网的基于频谱检测的软件无线电技术,结合电力无线专网230 MHz频段特点设计了通信系统中收发信机的数字电路,并通过MATLAB仿真验证了方案在在频谱检测上的性能表现。

关键词：电力无线专网频谱检测软件无线电收发机频谱利用率

电力无线专网规划精准实测设备的FPGA设计与实现

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仪表技术与传感器 2021年第3期 67-71页

作者：罗义军杨凡李劲武汉大学电子信息学院湖北武汉430072 武汉纺织大学电子与电气工程学院湖北武汉430200

智能电网的快速发展使电力系统的架构越来越复杂,亟需开展电力无线专网规划实测设备研究与应用。为解决这个问题,设计了由现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和AD9364组成的射频接收和频谱分析硬件系统。从FPGA实现角度详细说明了该系统各部分... 详细信息

智能电网的快速发展使电力系统的架构越来越复杂,亟需开展电力无线专网规划实测设备研究与应用。为解决这个问题,设计了由现场可编程逻辑门阵列(FPGA)和AD9364组成的射频接收和频谱分析硬件系统。从FPGA实现角度详细说明了该系统各部分的功能实现。该射频接收机使用AD9364射频捷变收发器实现了分时长期演进(TD-LTE)230 MHz信号的接收,简化了射频接收机的硬件系统结构。为提高整体的频谱分析能力和速度,FPGA实现对接收信号的子信道划分并对子信道进行硬件快速傅里叶变换(FFT)操作。结果表明该接收机工作正常,能正常接收TD-LTE 230 MHz信号,频谱分析能力出色,该硬件系统可以用于电力无线专网规划的硬件部分使用。

关键词：电力无线专网射频接收硬件FFT 子信道划分 FPGA AD9364

电力无线专网宏微协同组网中小区协作式故障检测

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重庆邮电大学学报（自然科学版） 2022年第1期34卷 78-84页

作者：唐元春国网福建省电力有限公司经济技术研究院福州350012

为了应对电力系统的数据流量增长、提升电力用户体验,电力无线专网系统将由密集部署的宏微小区组成,而网络中的故障小区会带来覆盖盲点从而影响网络服务质量。为了解决电力无线专网宏微协同组网中基于人工的故障检测方式效率低且成本高... 详细信息

为了应对电力系统的数据流量增长、提升电力用户体验,电力无线专网系统将由密集部署的宏微小区组成,而网络中的故障小区会带来覆盖盲点从而影响网络服务质量。为了解决电力无线专网宏微协同组网中基于人工的故障检测方式效率低且成本高的问题,提出了一种基于迁移隐马尔可夫模型(transfer learning based hidden Markov model,TL-HMM)的小区间协作式故障检测算法,以助力实现小区的自主监督,减小人力成本和开销。将小区的工作状态根据异常程度划分为4类;采用隐马尔可夫模型(HMM)根据电力用户测量报告推断小区的工作状态;引入提出的算法,加快算法收敛性,降低所需训练样本数和学习时间。仿真结果表明,提出的算法不仅学习速度快,且对小区故障的平均检测精度可达到90%以上。

关键词：电力无线专网宏微协同组网协作式故障检测迁移学习隐马尔可夫模型

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电力无线专网的可行性分析及应用研究

电力无线专网的可行性分析及应用研究

作者：刘伟东南昌大学

学位级别：硕士

随着不可再生能源的逐渐消耗以及全球气候变暖,以智能电网作为基础平台的能源互联网概念正快速兴起,并对我国电力网络提出了更高的要求。现阶段我国电网网架结构还比较薄弱,还没有实现利用信息通信等技术达到能量和信息的全面双向流动,... 详细信息

随着不可再生能源的逐渐消耗以及全球气候变暖,以智能电网作为基础平台的能源互联网概念正快速兴起,并对我国电力网络提出了更高的要求。现阶段我国电网网架结构还比较薄弱,还没有实现利用信息通信等技术达到能量和信息的全面双向流动,目前在电力系统中应用的通信手段主要有光纤通信专网、电力线通信、租用公网等,但由于光纤通信建设成本高、电力线通信存在衰减不能提供高质量数据传输服务以及租用公网不安全等各种因素,导致建设全系统整体性的智能感知网络成为遏制智能电网发展的一个重要难题。随着无线通信技术的快速发展,具有高速率、大容量、高频谱利用率等特性的TD-LTE(分时长期演进,Time Division Long Term Evolution)带宽通信技术已成为建设电力无线专网的研究热点。本文在充分调研了无线通信技术在电力网络中的应用现状,以及比对分析现有主流无线通信技术特性后,提出了一套基于TD-LTE无线带宽技术的组网方案,并通过详细的理论分析和仿真验证,证实了该组网方案的可行性和高效性。对于专网无法覆盖的盲点地区,提出了采用无人机作为通信中继协助通信的方案。主要内容如下:(1)介绍了电力无线专网的发展现状,以及输电、变电、配电、用电四个电力环节的通信需求。通过现有无线通信技术系统属性对比,得出TD-LTE技术在电力业务承载中的优越性。通过建立符合电力业务特性的TD-LTE网络单站小区承载的无线接入层带宽需求模型,论证了TD-LTE技术承载智能电网中无线电力通信业务的可行性。(2)提出了以1.8GHz频段作为TD-LTE电力无线专网承载频谱的组网方案,并从链路预算、系统带宽选择、系统容量估算等多个方面验证了该组网方案的可行性。(3)针对TD-LTE电力无线专网因特殊原因导致某些地区无法覆盖的问题进行了研究,提出了一种引入无人机作为通信中继采集电力巡检业务信息的解决方法,并在此场景下提出了一种通过联合优化传感器调度系数与无人机飞行轨迹以达到最大化无人机接收速率的迭代算法。该算法通过标准线性规划和连续凸优化技术解得了目标函数的局部最优解,通过仿真验证表明此算法能有效地提升无人机的收集速率,符合电力巡检业务的承载需求。

关键词：智能电网 TD-LTE 电力无线专网频谱规划链路预算无人机