基于多Agent免疫算法的智能配电网自愈技术研究

未来智能电网的显著特点是其良好的互动性以及完备的自愈能力,体现了整个电网的技术水平及智能化程度,侧面反映了国家电力系统的发展状况。而智能配电网却是未来智能电网的核心部分,它与用户进行直接的双向互动,这其中涉及到大量分布式电源的接入问题,完备的自愈能力则体现在配电网故障恢复的这一重要环节,是一个多目标、多时段、多维度的非线性的组态优化问题,关系到对用户的供电质量。多Agent技术在计算机网络自愈方面具有得天独厚的优势,国内外学者对此做了大量研究。本文将多Agent免疫算法引入到智能配电网自愈系统的研究中,作为配电网人工智能的故障恢复策略,搭建了基于多Agent免疫算法的配电网自愈架构,并通过仿真平台上的实验证明了将多Agent免疫算法应用到未来智能配电网自愈系统中的可行性。     

云计算Hadoop平台的异常数据检测算法研究

近年来,随着我国互联网技术的飞速发展与大规模网络运算平台研究的深入,云平台下的数据处理已成为大规模数据的主要处理方式。但是,现有的云计算Hadoop平台在海量数据异常涌入状态下,常常出现数据逻辑错误、数据链完整性缺失、数据失效的问题,造成无法对上述异常数据进行有效检测处理,严重影响云计算Hadoop平台的数据运算准确性。针对上述问题,提出云计算Hadoop平台的异常数据检测算法研究方法。采用JNS数据采集筛查模组、算法逻辑补偿模组与动态反馈模组对现有的云端计算平台存在的问题进行针对性解决。通过仿真模拟实验证明,提出的云计算Hadoop平台的异常数据检测算法研究方法,具有异常数据识别率高,准确性高,速度快、可实施性强、稳定性好的特点。     

基于Android平台的变电站智能巡检系统

针对目前人工抄写变电站巡检信息效率低下、可靠性不高和采集到的数据不易于统计和分析的问题,依据国家电网公司的相关标准及规范,以广泛使用的Android平板电脑为载体,利用无线通讯技术、XML解析技术和二维码扫描技术等先进技术开发了基于Android 平台的变电站智能巡检系统;论述了系统的总体结构设计和功能设计,详细阐述了各模块的功能,给出了实现各模块的功能使用到的关键技术;据此完成了变电站智能巡检系统的编码,变电站智能巡检系统具有完整的巡检功能,运行稳定可靠,实现了智能移动巡检,对提高变电站巡检质量,保障电力设施的安全性和供电可靠性有促进作用;该系统已在四川省绵阳市电网试点应用,验证了系统的实用性和可靠性。     

基于云环境下的海量大数据存储系统设计

云计算是目前国际和国内新兴的一项热门技术,正在给人们的生产生活方式带来深刻的变革;在分布式文件系统中,为了实现数据的可用性和持久性,数据通常被分割成大小相同的文件块,通过多副本的形式分布存储在不同地理位置;大型的云计算服务提供商拥有自己的数据中心,这些数据中心往往分布在世界的不同角落,数据以副本的形式分布在不同的地理位置可以实现更好的容错机制,从而提供高可用的持久化的数据存储;文章主要研究了海量大数据存储系统设计,系统设计以Hadoop为平台,提出了一种新的基于云计算环境的海量大数据存储设计方法,主要给出了文件存储方案设计以及副本方案设计等,为云计算海量数据存储与管理提供了一种可行的关键技术方案。     

云计算环境下人脸表情智能识别改进技术研究

随着人脸识别技术的开发,对于如何提高人脸表情智能识别改进技术的研究也越来越多;如何提高人脸识别的准确度和完整度是当前发展的主要需要,而计算机云计算功能在人脸识别中的应用在一定程度上解决了此问题;通过改进细菌觅食算法,再将其应用到主要成分分析算法对图像基本特征进行提取分析;通过以上的算法输入计算机网络云储存当中,实现云计算技术在人脸识别中的应用;文章将通过对于算法部署函数的办法进行图片解析工作,并且利用智能人脸识别软件对图像进行抽丝、分类、匹配等工作进行功能状态进行测试;实验结果表明利用云计算技术通过连接网络云计算系统可以对目前的人脸识别以及分类做到更高的准确性和适应性。     

云计算在航天测试领域的研究与应用

为满足航天测试领域日益增长的数据处理需求,利用云计算技术提高航天测试领域的数据处理性能和数据可靠性,数据安全性,主要从三个方面对云计算技术与航天测试领域结合进行了研究,首先建立以Hadoop为基础架构的云计算平台,设计新的测试数据传输方案,并以Hadoop冗余备份机制为基础,提高数据可靠性;其次,对云计算平台的数据处理模块进行了研究,并与航天测试领域的数据比对工作相结合;最后,为云计算平台设计了安全性更高的身份认证和加密模块.通过与原有航天测试工作对比分析可以看出,云计算对航天测试领域数据处理速度的提升是巨大的,安全模块也有效的对数据进行了保护,适应了航天测试领域对安全方面的高要求,将云计算应用于航天测试领域具有极大的潜力和广阔的前景。     

基于云计算的并行K-means聚类算法研究

目前数据呈爆炸式增长,海量存储状态,给聚类研究带来了诸如计算复杂性和计算能力不足都很多问题;而云计算平台通过负载均衡,动态配置大量的虚拟计算资源,有效地突破了耗时耗能的瓶颈,在海量数据挖掘中体现出了其独特的优势;文章深入研究了基于云计算平台Hadoop的并行K-means算法,并结合MapReduce分布式计算模型,给出了算法设计的方法和策略,包括MapReduce处理的map、shuffle和Reduce 3个过程,仿真结果表明K-means并行算法的效率较高。     

基于KL-散度的智能电网用户特征提取方法

智能电网技术的发展,使得传统电力系统的规模及复杂度大大增加,同时产生了大量的用电数据,如何有效利用数据挖掘技术,从这些海量数据中挖掘出有潜在价值的信息,成为了当前电力系统分析中的一个挑战性问题。首先根据不同的时间段,将用户的用电数据进行划分,在分析每段时间内用户用电数据的基础上,采用KL-divergence（KL-散度）方法衡量用户差异,并结合基于密度改进的K-means算法,给出了一种新的用户特征提取算法,用以描述电网用户的特征差异,从而实现针对不同类别用户制定不同电力营销策略,这在一定程度上能够提高企业经济效益。最后,算例仿真结果表明,所给出的用户特征提取算法在计算的时间效率和准确性上,较传统方法都有了明显的提升。     

多源异构电网运行时标量测数据接入方案设计

海量准实时数据服务平台是电网运行时标量测数据集中存储的场所。为了满足电网调度自动化、计量自动化等电网运行数据的接入需求,提出一种多源异构电网运行时标量测数据接入方案。该方案综合采用关系数据库和实时数据库存储数据,结合实时数据库存储数据的测点特性定义了电网时标量测数据存储命名规范,通过配置服务实现数据接入任务的启停控制和运行状态监控,使用接入调度器调度接入插件执行接入任务并引入主备冗余技术保证调度器的高可用。方案引入组件化程序设计思想,通过可插拔、易扩展的插件设计满足多源异构数据的接入需求。方案在南方电网公司海量准实时数据服务平台建设项目中得到实际应用,很好地满足了南方电网运行时标量测数据的接入需求。     

云环境下基于多虚拟机的在线视频监控系统设计

针对常规视频监控系统在线实时性不强,海量视频数据传输迟滞,任务管理单一等问题,提出了构建在云计算环下基于多虚拟机技术在线视频监控系统 ,利用云计算平台中的物理资源与服务资源提升在线视频监控系统数据处理能力,虚拟机可同时处理大量的视频监控数据,并将视频数据以云存储的方式存储于云端服务器,降低了设备建设成本,可根据不同用户需求定制相关服务。本系统基于云计算平台设计,应用数十台乃至数百台虚拟机对在线视频监控数据进行处理,设计实现了云平台下在线视频监控系统的结构设计、以太网通信接口设计、服务器硬件配置和虚拟机控制。在软件设计方面通过对各虚拟机资源利用率的计算而动态分配资源,从而可以有效减少网络传输系统状态信息的带宽开销。通过系统功能与性能测试表明,在常规公共网络10M带宽的情况下,本系统在线视频监控数据的传输延迟时间相比于传统视频监控减少了85%以上,监控视频数据量减少了75%以上。     

An IOT based smart grid system for advanced cooperative transmission and communication

In the Internet of Things (IoT) ecosystem, devices will predominate, using it in a manner similar to how people used it. Devices will cooperating in a multicast network to collect, share, and forward information way while interacting with one another autonomously and without centralised supervision. The building of an intelligent environment the capability of real-time collection of data, which is crucial for maximising the value of the IoT, will make this possible. A typical electric grid is made up of many power plants that use various power generating units, such as coal-based units, gas-based units, hydro units, etc. The majority of the infrastructure and wires that make up the conventional electricity grid have been in existence for a long time, it should be mentioned. They require significant investments, so providing them could take years. As a result, many grid components are outmoded and must be maintained and monitored on a regular basis to keep power flowing. A sophisticated technology is the smart grid (SG) system that makes it easier to integrate green technology and environmental considerations. The SG cyber–physical system was implemented thanks to the advancement and use of communication technologies in the conventional power system. The Internet of Things (IoT) and essential devices are both present in the complicated architecture of the SG systems. The traditional electric grids are been transformed into smart and efficient grid known as “Smart grid”. The Internet of Things’ smart grid allows for two-way communications among connected devices and technology that can recognise and respond to human needs. The cost and reliability of a smart grid are superior to that of conventional power infrastructure. Through use and data maintenance, smart grid technology will assist in reducing energy use and costs. One of the primary contributions made to grids is the integration of IoT with producing facilities using sustainable energy at various levels. To enhance the smart grid for bidirectional information exchange, improve power quality, and increase reliability Internet of Things (IOT) devices are becoming an important part of smart electric grid. IOT Infrastructure (IOTI) provide a flexible, efficient and secure platform providing strategic management for monitoring and controlling of different operations under different working conditions. This paper discusses cyber security on IOT based infrastructure for electric power systems. A comprehensive study is highlighted which includes type of IOTs, architecture used for smart grid, and future challenges.     

基于Storm的城市消防联网远程监控系统的实时数据处理应用

针对城市消防联网远程监控系统中实时信息数据逐渐增长而引出的大数据问题,传统的消防系统无法实时、高效地处理消防实时数据的问题,提出了一种基于云计算和Storm实时数据处理系统的解决方案;对于开源的Storm框架进行需求和性能分析,实现对其技术架构上的改进,并结合消防系统的特点,提出一套高实时性、高可扩展性的消防联网监控中心的数据实时处理的体系架构,同时也进行了云计算平台的搭建,利用心跳检测机制保证各个监控单位的实时性连接;研究表明,基于云计算和Storm平台架构完全适用于消防联网监控中心的实时消防数据的处理,具有高效性、高可靠性、性能显著等特性。     

Data encryption based on a 9D complex chaotic system with quaternion for smart grid

With the development of smart grid, operation and control of a power system can be realized through the power communication network, especially the power production and enterprise management business involve a large amount of sensitive information, and the requirements for data security and real-time transmission are gradually improved. In this paper, a new 9-dimensional (9D) complex chaotic system with quaternion is proposed for the encryption of smart grid data. Firstly, we present the mathematical model of the system, and analyze its attractors, bifurcation diagram, complexity, and 0-1 test. Secondly, the pseudo-random sequences are generated by the new chaotic system to encrypt power data. Finally, the proposed encryption algorithm is verified with power data and images in the smart grid, which can ensure the encryption security and real time. The verification results show that the proposed encryption scheme is technically feasible and available for power data and image encryption in smart grid.     

电网智能单元加密算法效率评估

随着智能电网发展和电力终端设备智能化和网络化的提升,基于TCP/IP协议的数据通信面临着传统的网络安全隐患;智能电网单元是电网控制的关键组成部分,负责电网业务数据的采集处理、控制指令的收发和执行等工作,涉及大量数据传输,如何保证数据的机密性,是电网系统正常运作的关键因素之一;针对智能单元的传输规约和传输数据的特点,通过模拟智能单元计算环境,在保密性需求的基础上,结合智能单元计算资源的实际情况,综合分析电力行业和国内常见密码算法,包括对称算法和非对称算法,从运算时间及稳定性,数据长度相关性,密钥长度相关性和加密模式几个方面对算法的性能进行综合性评估;为不同智能单元的机密性保护尤其是加密算法的选取提供理论基础和实验数据。     

基于云存储的电力系统访问控制方案设计

电力系统是一个由多个子系统构成的综合性系统,作为一个能够实现海量数据处理同时具有高实时性、高可靠性的管理控制平台,需要电力系统能够实现对所辖多个子系统进行复杂、细密、大范围的访问控制,这些条件要求能够设计出合理有效的访问控制模型。为了实现安全、可靠、高效的电力系统访问控制提出了将传统电力系统同云存储平台相结合的访问控制方案,通过云存储平台对数据进行存取可以达到大数据量、均衡负载、安全可靠的目的;通过添加可信度因子构建访问控制模型,根据不同用户的可行度计算值分配给以不同的权限,匹配其可操作的资源,实现了对于用户操作对象的细化识别。     

基于云服务器的地磁感应电流监测系统的设计

地磁暴引起的地磁感应电流(GIC) 可能引起变压器直流偏磁, 对电网的安全稳定运行带来威胁, 远程实时监测GIC对电网的GIC防御具有重要的指导意义。设计了一种基于云服务器的电网GIC远程监测系统, 数据采集终端实时采集变压器中性点的GIC, 多监测点数据经GPRS分端口发送至云服务器的内网进行存储, 用户可通过云服务器的公网IP远程访问并对数据进行绘图、下载等处理, 实现了电网GIC数据的实时发布与共享。结合空间天气的预测数据, 还可以初步实现GIC的预警。对系统的数据采集终端以及基于云服务器的监测软件平台两大模块进行了实验室及变电站现场测试, 测试结果表明该系统实现了设计要求, 满足功能需求。     

基于ZigBee和Android手机的无线监控系统设计

针对智能家居、环境监测等对实时性的要求,提出了一种将近距离无线接入技术与Android、嵌入式技术相结合的无线监控系统设计方案。在高性能嵌入式平台上实现Wifi、ZigBee的接入,根据实际应用环境的需要,选用相应传感器实现对环境变量的数据采集,通过ZigBee无线组网方式进行数据收发。另外,将Android手机终端通过Wifi与嵌入式平台建立连接并实现数据传输,ZigBee终端接收无线传感器节点发出的数据,通过协调器将数据信息发送给嵌入式平台,数据经过处理以后反馈给智能手机终端,手机端根据接收到的数据进而输出相应的指令。文中介绍了系统的软件设计流程,对系统整体实验证明节点性能良好、通讯距离较为理想,该系统具有较好的通用性,能够满足实时性的要求。     

WebGIS架构下的地理信息系统构建研究

针对目前地理信息系统对地理位置不能实时掌握,缺乏自组网管理等方面的问题,采用WebGIS技术构建物联网环境下的地理信息管理系统。利用OpenStack 云计算平台建立信息传感网,采用Web技术进行地理信息系统GIS的网络组网设计,实现了对地理信息的对象存储、虚拟计算服务以及远程调用和监控等操作。在系统测试中通过对地理位置定位模拟,验证该系统的有效性,测试结果表明,采用该系统进行地理信息管理,对地理位置的定位精度较高,能使各类地理信息动态显示在界面上,系统的稳定性较好。