【摘要】：智能電網(wǎng)在傳統(tǒng)電網(wǎng)的基礎(chǔ)上大量的采用信息化技術(shù)和分布式發(fā)電技術(shù),能夠?qū)崿F(xiàn)電網(wǎng)中狀態(tài)檢測和監(jiān)控、按需配置電能資源等功能,并具有很強的自愈和恢復(fù)能力,是目前電網(wǎng)發(fā)展的方向,是實現(xiàn)節(jié)能減排和可持續(xù)發(fā)展的重要技術(shù)途徑,具有重要的理論研究和實際應(yīng)用價值。當前,智能電網(wǎng)的相關(guān)研究十分廣泛和豐富,且多集中在通信傳輸技術(shù)和控制技術(shù)兩個方面。電力線通信以電力線作為通信信道,與智能電網(wǎng)之間存在天然的聯(lián)系和便利性,但電力線信道中的信號特性復(fù)雜多變,對通信的可靠性造成了極大的干擾。此外,智能電網(wǎng)中的控制系統(tǒng)需要執(zhí)行多個功能任務(wù),對其軟件化任務(wù)調(diào)度的實時性的評估提出了新的要求。本論文以智能電網(wǎng)中的通信及控制關(guān)鍵技術(shù)為研究對象,研究內(nèi)容主要包括了智能電網(wǎng)的基本原理與功能結(jié)構(gòu)、電力線信道中信號特性分析與預(yù)測方法、基于噴泉碼的多載波高可靠傳輸技術(shù)、智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與嵌入式多任務(wù)調(diào)度算法等五個關(guān)鍵點,具體內(nèi)容概括為以下五個部分:第一部分研究智能電網(wǎng)的基本原理與功能結(jié)構(gòu)。研究了智能電網(wǎng)的基本原理,對智能電網(wǎng)的功能結(jié)構(gòu)進行了分析,針對智能電網(wǎng)中的通信和控制方面,對存在的問題進行了深入的分析和梳理。第二部分研究電力線信道中信號特性分析與預(yù)測方法。設(shè)計了信號特性分析算法框架,采用逆序法、替代序列法、遞歸圖與相空間重構(gòu)方法分別分析信號的平穩(wěn)性、非線性與確定性。以低壓電力信號為實例對象,確定其為平穩(wěn)、非線性信號,且具有確定性分量的復(fù)雜信號。并基于其特性,采用多小波支持向量機對其進行預(yù)測。第三部分研究基于數(shù)字噴泉碼的多載波可靠傳輸技術(shù)。設(shè)計了結(jié)合LT碼的多載波通信傳輸系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu),利用噴泉碼無碼率的特點,實現(xiàn)了OFDM信號的峰均比控制和信息的可靠傳輸。為了降低LT碼的解碼代價,針對度分布,在魯棒孤波度分布(RSD)和二進制度分布(BED)的基礎(chǔ)上,分別提出了滑動RSD度分布和截斷BED度分布,并將二者聯(lián)合,提出了一種改進的開關(guān)度分布,通過仿真試驗,確定了開關(guān)點的位置,在小度值數(shù)據(jù)包和大度值數(shù)據(jù)包之間取得平衡,有效的提高的譯碼的成功率,并降低了譯碼代價。第四部分研究智能電網(wǎng)的控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和相關(guān)電路分析。在傳統(tǒng)的配電技術(shù)的基礎(chǔ)上,研究了電力資源與設(shè)備資源調(diào)度配置系統(tǒng)的硬件系統(tǒng),通過固態(tài)功率控制技術(shù)實現(xiàn)了電力資源的調(diào)度與配置,并在其基礎(chǔ)上研究了一種電氣設(shè)備連接狀態(tài)檢測方法,實現(xiàn)了電氣回路全狀態(tài)下設(shè)備資源連接狀態(tài)的檢測與調(diào)度。另外,針對研究中遇到的信號時延特性的問題,根據(jù)電路理論建立了RC多階鏈式電路時延特性的微分方程組,通過矩陣變換的方法,提出了RC多階鏈式電路在“斜坡”信號下的時延特性模型,在計算精度方面,本模型的誤差遠小于Elmore模型的“斜坡”信號的50%傳播時延誤差,在計算效率方面,相比于波形松弛法的多次迭代,本模型只需一次計算即可達到10-8誤差級別。第五部分研究智能電網(wǎng)控制系統(tǒng)的多任務(wù)實時調(diào)度算法。根據(jù)智能電網(wǎng)對電力配置和控制的功能要求,設(shè)計了嵌入式系統(tǒng)下的一種多任務(wù)實時調(diào)度算法,并建立了一套約束模型對調(diào)度算法進行實時性評估,設(shè)計了相關(guān)的模擬試驗,推導(dǎo)出了任務(wù)調(diào)度的超時百分比與不同類型任務(wù)執(zhí)行時間之間的關(guān)系式。
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【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM76;TM73

【共引文獻】

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本文編號：2465350