中低壓電力線通訊網(wǎng)絡(luò)的性能及服務(wù)質(zhì)量研究.pdf

1、隨著電力市場拆分越來越明朗，要面對將來的發(fā)展趨勢，目前的電力配電網(wǎng)需要提高自身的自動化水平，提高供電質(zhì)量和效率，同時能夠讓供電商為用戶提供更多的增值服務(wù)。這些需求都依賴于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，需要構(gòu)建一個能夠覆蓋用戶和配電網(wǎng)設(shè)備的廣域網(wǎng)。電力線以它不用布線，覆蓋范圍廣，高的傳輸速度等優(yōu)點，成為一個可能網(wǎng)絡(luò)解決方案。本文主要研究利用中、低壓電力線構(gòu)建廣域網(wǎng)絡(luò)平臺來監(jiān)測和控制能源的分配和消耗，并解決了以下的幾個問題：如何實現(xiàn)長距離的數(shù)據(jù)傳輸，同時能夠適

2、應(yīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的動態(tài)變化；如何在主/從模式下滿足不同應(yīng)用程序的網(wǎng)絡(luò)要求；如何滿足實時事件的獲取。 本文的工作屬于歐洲REMPLI“通過電力線和因特網(wǎng)進(jìn)行實時能源管理”項目的一部分。在本項目中，利用中、低壓電力線構(gòu)建了REMPLI PLC網(wǎng)絡(luò)。 設(shè)計了一個基于洪泛機(jī)制的的路由協(xié)議(SFN)來解決電力網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)動態(tài)變化的問題和遠(yuǎn)距離傳輸中數(shù)據(jù)包中繼的問題，并使用仿真和概率計算兩種方法與源地址路由協(xié)議進(jìn)行比較，確定SFN更適用于電

3、力線通訊網(wǎng)絡(luò)，能夠同時滿足有效路由和傳輸時間短的要求。 在完成對整個網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計后，確定了采用多個邏輯信道來提高帶寬利用率和主從的通訊方式來滿足應(yīng)用程序的體系結(jié)構(gòu)。通過分析和OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真，對由一個主節(jié)點和多個從節(jié)點構(gòu)成的單個REMPLI PLC網(wǎng)絡(luò)和由中壓、中/低壓變電站和低壓構(gòu)成的REMPLI PLC網(wǎng)絡(luò)性能進(jìn)行了評價，結(jié)果證明REMPLIPLC網(wǎng)絡(luò)能夠滿足大部分的應(yīng)用要求。注意到由于受到電力公司的限制，不允許將數(shù)據(jù)存放在

4、從節(jié)點，從節(jié)點在接到數(shù)據(jù)請求命令后，需要從設(shè)備中直接讀取數(shù)據(jù)，這樣造成數(shù)據(jù)的讀取過程設(shè)置困難和復(fù)雜。建議能夠放開限制，在從節(jié)點中安裝數(shù)據(jù)存儲器，仿真結(jié)果顯示這個方案能很大程度上提高網(wǎng)絡(luò)的性能。 提出由從節(jié)點動態(tài)地提供數(shù)據(jù)的讀取時間，解決由于數(shù)據(jù)不能存放在從節(jié)點所造成的讀取過程設(shè)置問題；同時提出并實現(xiàn)了一個新的任務(wù)調(diào)度算法為上層應(yīng)用提供區(qū)分服務(wù)，保證網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量。為了降低計算時間，提出了截止期放寬的雙優(yōu)先級別調(diào)度算法。