面向可中斷負荷控制的需求響應通信業(yè)務優(yōu)化
發(fā)布時間：2021-01-11 11:31
需求響應（DR）常態(tài)化的發(fā)展依賴于高可靠性的信息交互,尤其是在無線傳輸應用中。為了提升當前DR中可中斷負荷控制的通信信道質量,設計了一種基于信噪比和信道增益的自適應空時預編碼策略。所提策略結合DR通信需求,在提高信息傳輸可靠性的同時自適應規(guī)避編碼引入的額外計算開銷。首先,基于中國DR信息交互規(guī)范,結合實際信息傳輸和控制的頻度要求,規(guī)定DR不同時段傳輸的通信服務等級。然后,引入可以優(yōu)化提升信道增益且DR終端計算開銷更低的Alamouti編碼技術。在此基礎上,利用自適應預編碼機制的Alamouti編碼策略優(yōu)化信息傳輸質量。仿真實例驗證了所提算法的有效性。
【文章來源】：電力系統(tǒng)自動化. 2020,44(15)北大核心
【文章頁數】：8 頁
【部分圖文】：
多徑瑞利信道下的誤碼率統(tǒng)計分析
DR過程中，2個區(qū)域的各時段信道增益情況如圖3所示。該誤碼率由各個區(qū)域的每個用戶統(tǒng)計得出。因此，縱軸表示不同時段的平均誤碼率。圖3中，1～195 min對應DR在09:00—12:00的時間段，每隔15 min電網公司將下發(fā)動作指令至DR終端�？梢钥闯鰣D3(a）和（b）中，下發(fā)指令的時段都有共同的一個特點，即執(zhí)行DR動作指令下發(fā)過程時（此時通信服務主要為事件），采用本文的BPAAMC算法的情況下，實際所取得的信道誤碼率水平與單純采用Pre＿Alamouti編碼技術效果近似。而非DR動作指令下發(fā)時（此時通信服務主要為報告等），此時，信道誤碼率水平與Alamouti編碼技術相近。雖然BPAAMC算法的整體信道SNR比單純采用Pre＿Alamouti編碼技術略低，但其偏差的數量級別在可接受范圍。本文所提方法對信道誤碼率優(yōu)化的效果介于Alamouti編碼技術和Pre＿Alamouti編碼技術之間，然后再觀察4種方法為達到響應誤碼率優(yōu)化效果所需時間。從表2的不同方法在多個時刻下DR終端計算時間可以看出，以15 min為1個周期分別統(tǒng)計Alamouti編碼技術、Pre＿Alamouti編碼技術、BPAAMC算法和MRC算法每個時刻的計算開銷，可以發(fā)現4種方法的計算時間都不一樣，但波動范圍不大。BPAAMC算法計算時間小于Pre＿Alamouti編碼技術和MRC算法，但高于Alamout編碼技術。綜合而言，本文所提的BPAAMC算法兼顧了誤碼率和計算時間的優(yōu)化。2）非DR過程中的4種算法在信道增益和計算時間方面的比較
DR終端執(zhí)行任務的整體過程在文獻[24]中，按照圖1的方式實行。圖中，藍色方塊表示DR動作。DR終端執(zhí)行任務時通常只傳輸事件、報告、詢問和參與等服務。事件對應Ⅰ級通信服務，報告、詢問和參與則對應Ⅱ和Ⅲ級通信服務。本文所提的自適應編碼算法內容與DR服務類型和所處時間段有關。在非DR時段，DR終端需要將自身信息及時上傳以便需求側管理平臺決策并調度。此時，需求側管理平臺的DR主站和接收DR信息的基站對業(yè)務傳輸質量并不敏感，DR終端僅需在特定時間段內上傳設備狀態(tài)和用電信息。這時，自適應編碼為了節(jié)省DR現場服務器和終端能耗，根據實際信道情況確定信道增益程度，最后根據SNR所處區(qū)間決定是否采用Alamouti編碼技術。DR執(zhí)行指令下發(fā)時段，由于此時執(zhí)行事件服務業(yè)務傳輸質量要求高，需要保證基站與DR終端之間的實時業(yè)務，此時，需要根據SNR所處區(qū)間決定是否采用Pre＿Almouti編碼技術或Almouti編碼技術。在非DR時段或者非DR執(zhí)行指令下發(fā)時段，則僅決定是否采用Alamouti編碼技術。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模糊邏輯改進加權公平隊列的需求響應業(yè)務調度策略[J]. 李彬,陳京生,王巖,奚培鋒,祁兵,孫毅. 電力系統(tǒng)自動化. 2020(02)
[2]基于通用服務協議的廣域數據透明訪問框架及關鍵技術[J]. 張鴻,楊勝春,黃海峰,趙家慶,于芳,莊衛(wèi)金. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(22)
[3]基于改進模態(tài)分解的中壓地埋電纜載波通信信道特性分析[J]. 趙洪山,張偉韜,王艷. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(18)
[4]基于預編碼的STBC MIMO可見光通信系統(tǒng)研究[J]. 郭心悅,張可兒. 光學技術. 2019(04)
[5]5G通信與泛在電力物聯網的融合:應用分析與研究展望[J]. 王毅,陳啟鑫,張寧,馮成,滕飛,孫銘陽,康重慶. 電網技術. 2019(05)
[6]適用于低壓電力線通信的集總參數線纜模型[J]. 郭以賀,霍然,劉欣,謝志遠,仇娟. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(02)
[7]我國實施大規(guī)模需求響應的關鍵問題剖析與展望[J]. 李彬,陳京生,李德智,石坤,楊斌,祁兵,孫毅,奚培鋒. 電網技術. 2019(02)
[8]行業(yè)標準《電力需求響應信息交換規(guī)范》解讀[J]. 陳宋宋,謝尊辰,董明宇,王殿濤,石坤. 電力信息與通信技術. 2018(07)
[9]2017年國際大電網會議都柏林研討會報道體驗未來的電力系統(tǒng)[J]. 閆麗霞,劉東,陳冠宏,徐曉春,王建春. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(11)
[10]我國需求響應信息交換標準化現狀及發(fā)展趨勢[J]. 張志昌,陳京生,李彬,田世明,董明宇,朱偉義,祁兵,孫毅. 電網技術. 2018(04)
本文編號：2970688
【文章來源】：電力系統(tǒng)自動化. 2020,44(15)北大核心
【文章頁數】：8 頁
【部分圖文】：
多徑瑞利信道下的誤碼率統(tǒng)計分析
DR過程中，2個區(qū)域的各時段信道增益情況如圖3所示。該誤碼率由各個區(qū)域的每個用戶統(tǒng)計得出。因此，縱軸表示不同時段的平均誤碼率。圖3中，1～195 min對應DR在09:00—12:00的時間段，每隔15 min電網公司將下發(fā)動作指令至DR終端�？梢钥闯鰣D3(a）和（b）中，下發(fā)指令的時段都有共同的一個特點，即執(zhí)行DR動作指令下發(fā)過程時（此時通信服務主要為事件），采用本文的BPAAMC算法的情況下，實際所取得的信道誤碼率水平與單純采用Pre＿Alamouti編碼技術效果近似。而非DR動作指令下發(fā)時（此時通信服務主要為報告等），此時，信道誤碼率水平與Alamouti編碼技術相近。雖然BPAAMC算法的整體信道SNR比單純采用Pre＿Alamouti編碼技術略低，但其偏差的數量級別在可接受范圍。本文所提方法對信道誤碼率優(yōu)化的效果介于Alamouti編碼技術和Pre＿Alamouti編碼技術之間，然后再觀察4種方法為達到響應誤碼率優(yōu)化效果所需時間。從表2的不同方法在多個時刻下DR終端計算時間可以看出，以15 min為1個周期分別統(tǒng)計Alamouti編碼技術、Pre＿Alamouti編碼技術、BPAAMC算法和MRC算法每個時刻的計算開銷，可以發(fā)現4種方法的計算時間都不一樣，但波動范圍不大。BPAAMC算法計算時間小于Pre＿Alamouti編碼技術和MRC算法，但高于Alamout編碼技術。綜合而言，本文所提的BPAAMC算法兼顧了誤碼率和計算時間的優(yōu)化。2）非DR過程中的4種算法在信道增益和計算時間方面的比較
DR終端執(zhí)行任務的整體過程在文獻[24]中，按照圖1的方式實行。圖中，藍色方塊表示DR動作。DR終端執(zhí)行任務時通常只傳輸事件、報告、詢問和參與等服務。事件對應Ⅰ級通信服務，報告、詢問和參與則對應Ⅱ和Ⅲ級通信服務。本文所提的自適應編碼算法內容與DR服務類型和所處時間段有關。在非DR時段，DR終端需要將自身信息及時上傳以便需求側管理平臺決策并調度。此時，需求側管理平臺的DR主站和接收DR信息的基站對業(yè)務傳輸質量并不敏感，DR終端僅需在特定時間段內上傳設備狀態(tài)和用電信息。這時，自適應編碼為了節(jié)省DR現場服務器和終端能耗，根據實際信道情況確定信道增益程度，最后根據SNR所處區(qū)間決定是否采用Alamouti編碼技術。DR執(zhí)行指令下發(fā)時段，由于此時執(zhí)行事件服務業(yè)務傳輸質量要求高，需要保證基站與DR終端之間的實時業(yè)務，此時，需要根據SNR所處區(qū)間決定是否采用Pre＿Almouti編碼技術或Almouti編碼技術。在非DR時段或者非DR執(zhí)行指令下發(fā)時段，則僅決定是否采用Alamouti編碼技術。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于模糊邏輯改進加權公平隊列的需求響應業(yè)務調度策略[J]. 李彬,陳京生,王巖,奚培鋒,祁兵,孫毅. 電力系統(tǒng)自動化. 2020(02)
[2]基于通用服務協議的廣域數據透明訪問框架及關鍵技術[J]. 張鴻,楊勝春,黃海峰,趙家慶,于芳,莊衛(wèi)金. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(22)
[3]基于改進模態(tài)分解的中壓地埋電纜載波通信信道特性分析[J]. 趙洪山,張偉韜,王艷. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(18)
[4]基于預編碼的STBC MIMO可見光通信系統(tǒng)研究[J]. 郭心悅,張可兒. 光學技術. 2019(04)
[5]5G通信與泛在電力物聯網的融合:應用分析與研究展望[J]. 王毅,陳啟鑫,張寧,馮成,滕飛,孫銘陽,康重慶. 電網技術. 2019(05)
[6]適用于低壓電力線通信的集總參數線纜模型[J]. 郭以賀,霍然,劉欣,謝志遠,仇娟. 電力系統(tǒng)自動化. 2019(02)
[7]我國實施大規(guī)模需求響應的關鍵問題剖析與展望[J]. 李彬,陳京生,李德智,石坤,楊斌,祁兵,孫毅,奚培鋒. 電網技術. 2019(02)
[8]行業(yè)標準《電力需求響應信息交換規(guī)范》解讀[J]. 陳宋宋,謝尊辰,董明宇,王殿濤,石坤. 電力信息與通信技術. 2018(07)
[9]2017年國際大電網會議都柏林研討會報道體驗未來的電力系統(tǒng)[J]. 閆麗霞,劉東,陳冠宏,徐曉春,王建春. 電力系統(tǒng)自動化. 2018(11)
[10]我國需求響應信息交換標準化現狀及發(fā)展趨勢[J]. 張志昌,陳京生,李彬,田世明,董明宇,朱偉義,祁兵,孫毅. 電網技術. 2018(04)
本文編號：2970688
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