前言:中文期刊网精心挑选了欲望的点滴范文供你参考和学习,希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感,欢迎阅读。
欲望的点滴范文1
关键词:地区电网 供电 可靠性 建议
Abstract: combining with the actual local grid, from local grid scheduling management point of view, from point to surface and analyzes the factors affected area power supply reliability, and use of the concept of scientific development theory and method, gripping nets company "to improve the power supply, scientific development level" this one theme, it put forward to enhance the reliability of the local grid several Suggestions.
Keywords: area power supply reliability Suggestions
中图分类号:U223 文献标识码:A文章编号:
2009年3月南方电网公司明确以提高供电可靠率,科学发展上水平为主题,全面开展深入学习实践科学发展观活动。作为南方电网公司下属地区电网调度管理机构,面对目前电力供应管理粗放,供电可靠率相对较低,尤其是在一些偏远、欠发达地区最为严重,必须认真思考,如何用科学发展观理论和方法,统筹好安全生产与提高供电可靠率的关系,提出切实可行的办法提高地区电网供电可靠率。
一、正确认识提高地区电网供电可靠率的重要意义。
随着经济社会的发展和人们消费意识的不断提高,对电力需求的要求也越来越高,供电可靠率作为供电质量的一个重要指标,越来越受到更多人的关注,供电企业也高度关注提高供电可靠率这一指标。提高供电可靠率,不只是一个单一的指标,而是一个衡量供电企业(单位)人员素质、经营管理水平和安全生产水平等多方面的一个综合指标,以提高供电可靠率为目标,实质是提高电力企业在发、输、变、是树立大服务意识和人民电业为人民的具体体现;电力是国民经济发展的基础,可靠的电力供应是确保经济社会正常运转,提高产品质量、减少经济损失的重要途径,是实现经济社会又快又好发展的基础。提高地区电网可靠率是全省、全网以及全社会提高供电可靠率,科学发展上水平的重要组成部分,也是提高供电单位自身科学发展水平的重要契机。
二、影响地区电网供电可靠率的原因分析。
供电可靠率定义为在统计期间内,对用户有效供电时间总小时数与统计期间小时数的比值,计算式为:供电可靠率=(用户有效供电时间/统计期间时间)×100%=(1-用户平均停电时间/统计期间时间)×100%。关键量为用户平均停电时间,经过分析确定主要原因有以下方面:
人因:主要表现在调度系统人员素质方面,由于业务素质不高,导致正常操作时间较长,以及事故情况下,判断事故不准确,导致隔离故障恢复送电时间过长,同时也有因为工作经验等不足,检修工期过长,以及方式安排等对可靠性关注不够,没有协调好安全生产与供电可靠性的关系,过多的强调安全,而忽视了供电可靠性问题,对供电可靠性认识不到位,由于上诉诸多原因导致对客户停电时间过长,供电可靠率较低。
物因:主要体现在电网结构不合理,网架结构薄弱,电网规划建设跟不上社会用电需求增长速度,尤其是地区电网和配网,长距离单线链式结构存在较多,一旦事故发生将导致大面积停电事故,同时电网设备技术水平不高,尤其是较为落后地区,电网还处于较为原始的阶段,基本没有实现配网自动化和调度自动化,同时设备老化对用户停电时有发生。电网基础薄弱是导致供电可靠率不高的一个根本原因之一。
体制:体制问题是由于历史的或者特殊的原因,地方电力公司还普遍存在,或者是省、网公司控股等多种形式,但是地方电力公司始终是一个独立经营的经济实体,自负盈亏,强调效益,管理工作相对粗放,对供电质量管理也不到位。地区电网调度对其管理力度不够,缺乏强有力的手段,制约了电网调度管理工作的顺利开展,对提高供电可靠率过程管理带来了很大困难。
三、当前情况下,提高地区电网供电可靠性的建议
1、抓住机遇,强化电网规划建设,优化和完善城农网结构,提高地区电网设备技术水平是提高供电可靠率的基础。
当前正值全国拉动内需,大力开展基础建设,农、城网改造建设也成为电力企业响应国家号召,大力投资,拉动内需的重要措施。地区电网应抓住这一大好时机,优化电网规划,搞好地区电网技术改造、技术进步,加大配网投资力度,尽量选用性能优良、可靠性高、免维护、少维护的设备,逐步提高供电能力,打造安全可靠、自动化水平高的坚强地区电网。缩短低压线路供电半径,建立一大批多电源供电区域,建设背靠背电网,切实打好提高供电可靠率的基础。
2、以指标为导向,强化人员管理、强化电网运行、维护等工作过程管理,是提高地区电网供电可靠率的关键。
吸取先进供电局经验,认真分析电网现状,科学确定供电可靠率目标。同时采取以下办法:(1)狠抓计划管理,对于停电工作要做到 “先算后停”,对涉及到停电的修试、施工、业扩等工作,均按照算好的时间及次数,根据设备停电检修管理标准要求做到按月、年上报计划,由专责人和生技部负责人进行审核,能少停电就少停电的原则,提高供电可靠率。(4)大力开展设备状态检修,通过监测、红外测温等科学手段,按实际需要进行停电检修,坚持统筹兼顾的原则,且做到应修必修,修必修好,切实做到减少用户停电时间,提高供电可靠率。总之加强运行维护检修等各环节的过程管理,是提高供电可靠率次关键。
3、建立健全机构、制定和完善相应规章制度是提高地区电网供电可靠率的有力保障。
提高供电可靠率事关全局,涉及到供电企业多个部门和各个环节,必须要有统一的领导机构和专人负责,真正做到责任到位,因此这需要成立可靠性管理领导小组,统一组织开展提高供电可靠性工作,且必须明确可靠性过程管理专责,必须全过程介入,而不是目前很多地方那样实行的可靠性统计专责,只负责事后统计工作。同时还必须完善相关制度标准,为提高可靠性管理工作提供依据,指导和约束可靠性管理工作,使其真正向设定目标靠拢,为提高地区电网供电可靠性提供保障。
欲望的点滴范文2
关键词:结点等效功率;地区电网;网损;降损方案
中图分类号:TP274
0 引 言
电网网损是指电能在输送和销售过程中自发电厂出线起至客户电度表止所产生的损耗,产生损耗的元件主要包括变压器、输/配电线路、无功补偿设备、电流/电压互感器及二次回路、接户线及电能表等。电力网的网损率是网损电量占总供电量的百分数,是国家考核供电企业的重要技术经济指标,是电力企业完成国家计划和企业考核的主要内容之一;同时,地区电网网损计算也是地区电网经济运行、无功优化及技术改造等的基础。
据统计数据显示,我国当前电网综合线损率与国外先进水平相比差距甚大。同时,电力市场化正逐步在我国实施,电能已作为商品进入市场,各级供电部门,尤其基层供电部门的经济效益直接与电网运行网损和运行费用相关,电网网损直接关系到电力企业的经济效益。因此,降低网损已成为电网企业提高经济和社会效益的最重要途径。
在电力网的实际运行中,用电度表计量统计出的供电量和售电量之差得到的网损电量称为统计网损电量。统计网损电量中一部分称为技术网损电量,主要包括在变压器、输电线路、电容器等中产生的损耗;另一部分称为管理网损电量,主要包括各类电度表的综合误差、抄表的不同时、漏抄、抄错以及线路漏电和窃电造成的损失电量。本文计算的损耗电量是指技术网损电量。
这里所计算的地区电网主要由110 kV和35 kV的输电线路组成,对于35 kV的输电线路可以忽略其电晕损耗,而对于110 kV线路,根据文献[10]在以LGJ[CD*2]120[CD*2]95 mm2截面为主的电网中年电晕损耗只占线路电阻中年损耗的0.01~0.02,而对于150 mm2以及185 mm2以上截面的线路,电晕损耗可以忽略不计。因此,对于该地区电力网的网损计算主要指计算其电流平方成正比的变压器绕组和输电线路导线中的电能损耗。
1 结点等效功率法
1.1 等效功率法的基本原理
当电力网中的元件通过电流(单位:A)表示时,其电能损耗(单位:kW• h)为:
当用功率(kW)和电压(kV)表示时,其电能损耗为:
式中:通过该元件的P(t),Q(t),U(t)和I(t)的有效值平方等于变量P,Q,U和I的二阶原点距E(P2),E(Q2),E(U2)和E(I2),即计算网损时使用的等效值平方P
在电力网中,结点电压的变化范围通常较小,可以用平均运行电压U┆av近似代替U(t),г蚴(1)可写为:
从式(2)可以看出,计算损耗时需要用计算时段内的均方值(也称有效值),即等效功率P┆eq和Q┆eq。如果仅用电度表读数推导出的平均值P┆av和Q┆av来计算网损,不仅其结果偏小,还需要考虑方差对网损的影响。计算等效功率值时,可以利用平均功率P┆av和Q┆av加上方差得到,或者利用等效系数修正出平均功率P┆av和Q┆avУ玫健*
[BT3+*3]1.2 利用等效系数计算等效功率
电网中各负荷结点的有功功率P(t)和无功功率Q(t)都是时间t的函数,并且P(t)和Q(t)的变化规律很难用解析函数表达,因此一般将它们当作随机变量来处理。考虑到等效功率要比平均功率大,因此可以用┮桓霆大于1的系数K去修正平均功率,以得到等效功率,即P┆eq=K1P┆av,Q┆eq=K2Q┆av。式中:K1,K2分别为负荷曲线P(t)和Q(t)的等效系数。
这样,在用通过电度表得到的平均值计算电能损耗时,应先用平均功率乘以大于1的等效系数得到等效功率后,再计算电能损耗。将等效P,Qе荡入电能损耗公式可得:
图1给出了包括各种可能出现的典型日负荷曲线和相应的持续负荷曲线。图1中,曲线1为二阶梯负荷曲线;曲线2为按π~3π/2范围内正弦曲线变化的负荷曲线;曲线3为先按π~3π/2范围内正弦曲线变化,后按0~π/2范围内余弦曲线变化的负荷曲线;曲线4为按直线变化的负荷曲线;曲线5为按0~π范围内余弦曲线变化的负荷曲线;曲线6为按0~π/2范围内余弦曲线变化的负荷曲线。
在图1中取最大负荷标么值ИP┆max*=1,相应最小负荷和平均负荷的标么值为P┆min*=α(最小负荷率)和P┆av*=f(负荷率)。对二阶梯负荷曲线,取计算时段T的标么值T=1。计算得出等效系数1≤K≤(1+α)/(2α),取最大等效系数和最小等效系数的均方根值作为平均等效系数,可得到:
由于网损电度数与等效系数的平方成正比,因此将平均负荷乘以等效系数K┆avё魑等效负荷时,计算出的网损最大误差小于下式:
将不同的Е林荡入式(3)分别计算后,可以得到当最小负荷率α>0.4时,计算网损的最大误差小于10%。由于地区级电网的负荷率一般均满足α>0.4,因此采用此方法对地区级电网进行网损的计算是可行的。并且,在各种典型负荷曲线中,当α的值相同时,二阶梯负荷曲线的平均等效系数最大。因此,对于不同类型的负荷曲线,按二阶梯负荷曲线的系数取值时,其最大可能误差均低于相应的实际误差值。И
2 算例分析
利用结点等效功率法可以简化电力网网损的计算。因为结点等效功率是表示二阶原点矩的均方根功率,根据等效功率求出的功率损耗乘以计算时段T就是T时段内的网损电度数。这样,求电能损耗问题就变为当网络各结点功率用相应等效功率代替时计算网络的功率损耗问题,对此可用潮流计算的方法进行计算,得出相应的结果。
[BT3]2.1 计算结果
除┮恍┆特殊支路外(如存在功率交换的联络线)。对于本次计算地区的电力网,包括从220 kV变电站的110 kV,35 kV母线起始到110 kV变电站的35 kV,10 kV母线为止的电力网,其各结点的负荷率和最小负荷率均比较高,各结点负荷曲线形状较接近,根据结点等效功率,用潮流计算方法算出的支路功率与支路的实际等效功率基本一致。
该地区共有220 kV变电站7座,将其记为T1~T7。计算网损时对这7座220 kV变电站分别计算,该地区网络损耗现状的计算结果如表1所示。
2.2 技术降损措施
(1) 增加无功补偿。
根据计算结果,增装必要的无功补偿设备,实现无功功率的合理分布。通过网损计算发现,各供电区域的无功损耗均比较大。根据网损计算结果和各供电区的具体情况进行分析,通过增加必要的无功补偿装置,既可提高功率因数,做到无功就地平衡,又可以有效降低网损。增加无功补偿前后的网络损耗如表2所示。
[HJ0]降损前有すλ鸷 /%1.6412.1453.3371.9701.6083.9023.0702.624
降损后有すλ鸷 /%1.3441.7172.5751.5981.3033.0492.5442.078[HJ][HT5SS]
(2) 优化电网结构。
改造和优化电网结构,保证电压合格率,缩短供电距离,简化电压等级,是降低网损的重大措施。
T4区域电网主供负荷有两个110 kV变电站,供电区域跨5个县,负荷分散,分布着13个35 kV变电站;17条35 kV线路供电,线路总长近290 km。因此可以考虑在T4区域新建设220 kV变电站,能使原网络中远端的电网结构有明显改善,运行方式更加合理,从而降低T4区域的网络损耗。T5变电站为单台变运行,可以增容2号主变,通过两台主变的经济运行,降低该区域的网络损耗。因T6区域中一条110 kV的供电线路过长(80 km),可考虑通过将其辐射型网络供电改为环网供电,以减小损耗。T7区域电网主供负荷有三个110 kV变电站,负荷分散,供电半径长,造成线路损耗很大, 因此考虑在该区域附近新建设220 kV变电站,主供其中两个负荷较重的110 kV变电站,可以降低区域的网络损耗。优化电网结构前后的地区网损耗率如表3所示。
3 结 语
利用结点等效功率法简化电网网损的计算,将求解电能损耗问题转变为求解功率损耗问题,利用潮流计算的方法进行网损计算。在对该地区电网网损进行理论计算之后,根据计算结果对该地区电网的理论网损进行了进一步分析,找出有较大降损潜力的组成部分,有针对性地拟定了降损方案,并按降损措施修改电网参数后再次进行了网损计算。通过对降损前、后的网损计算结果的比较,验证了降损方案的效果。
参 考 文 献
[1]陈得治,郭志忠.基于负荷获取和匹配潮流方法的配电网理论线损计算[J].电网技术,2005,29(1):80[CD*2]84.
[2]杨险峰,冯茂青.10 kV配电网的电能计量和线损管理[J].广东电力,2005,18(7):20[CD*2]23.
[3]彭新宇,黄民翔,许诺,等.10 kV配电网线损的快速计算法[J].电力系统及其自动化学报,2002,14(4):45[CD*2]47.
[4]张学松,柳焯,于尔铿,等.配电网潮流算法比较研究[J].电网技术,1998,22(4):45[CD*2]49.
[5]杨期余,任国梁.配电网的线损计算及分析[J].中国电机工程学报,1985,5(1):32[CD*2]36.
[6]张安华.中国电力工业节能降耗影响因素分析[J].电力需求侧管理,2006,8(6):1[CD*2]4.
[7]虞忠年,陈星莺,刘昊,等.电力网电能损耗[M].北京:中国电力出版社,2000.
[8]廖学琦.农网线损计算分析与降损措施[M].北京:中国水利水电出版社,2003.
[9]Goswami S K,Basu S K.A New Algorithm for the Reconfiguration of Distribution Feeders for Loss Reduction [J].IEEE Trans.on Power Systems,1992,7(3):1 484[CD*2]1 491.
欲望的点滴范文3
第一,三相不平衡。农村居民用电的季节性比较突出(夏季和冬季是用电高峰期),加上农村养殖业和种植业的快速发展,农村用电量大幅度增加且每日用电高峰主要集中在17:00-23:00这段时间内。在用电高峰期,部分配电变压器达到满载或过载运行,加上农网改造资金不足而造成大多配电台区不能依托三相四线来调节负荷平衡,最终导致单相线路的负载较重而产生“低电压”现象。
第二,线路设施老化。受到投资规模限制和历史局限性的影响,一、二期农网改造工程(上世纪末启动)的工程建设标准较低,如10kV主干线路大部分采用LGJ-50型导线,配电变压器容量以30kVA和50kVA为主,分支线路基本是LGJ-35型以下的导线。经过长时间的运行,目前相当比例未经二次改造升级的线路设施已经老化,线径普遍偏小且线路电压损失大,远远不能满足目前日益增长的农村用电需求而产生“低电压”现象。
第三,无功补偿容量不足。以往农村用电负荷以纯阻性的负载为主,如今转变为以电动机、空调、电磁炉之类的感性负载为主,加上农村电网位于电力系统末端,无功电源本身先天不足,大量无功功率被感性负载消耗殆尽,使得农村配网功率因素偏低而产生“低电压”现象。
第四,其他原因。变电站母线、配变出口端电压虽然处于合格范围,但尖峰负荷时变压器分接头没有调整到高位,因负荷过重而造成末端低电压;新农村建设的持续推进,使部分村庄地理位置产生变迁,低压线路延伸后原配电台区未能同步移位,导致原有配电台区布点偏离了负荷中心而产生“低电压”现象。
2农村电网“低电压”现象的治理措施
2.1强化电压质量的管理,确保电压稳定
供电企业建立和完善“农村电网低电压”治理的各项管理制度,如《低压台区三相负荷不平衡管理办法》、《电压与无功管理考核办法》、《低压台区错峰用电管理办法》、《电容器投切管理制度》、《电压无功设备运行维护管理制度》等,对农村电网线路电压合格率指标实行严格的管控,明确电压合格率责任单位并定期对电压合格率的完成情况进行公布。
此外,供电企业要切实开展用电营业普查工作,对用户负荷特性进行重点分析,构建“低电压”用户档案。在用电营业普查工作结束后,供电企业要根据普查结果对相应线路进行改造,对台区内超负载严重的变压器进行更换,对无功补偿容量不够的用户下达整改通知,以此来解决相应用户的低电压问题。
2.2三级联调技术
三级联调技术治理低电压问题时,首先需要建设电压监测网络,通过对电网运行监测数据的多维分析,来为相应的联调方案提供及时、完整和准确的依据;另一方面采用调整三相负荷不平衡及低压用户负荷错峰等管理手段,来消除低电压现象。将三级联调技术应用到农网低电压治理时,具体包含如下方面:
(1)一级调压。一级调压针对变电站,主要调节主变分接头的位置和投切无功补偿电容器。监测中心及调度人员通过分析接收到的数据来调整有载变压器档位进行调压,但是改变变压器的分接头只能改变无功分布状况,却不能增减系统的无功,因此需要配合投切无功补偿电容器。
(2)二级调压。二级调压是针对农网10kV线路,可解决馈线的低电压问题,通过在线路装设馈线自动调压器以及无功补偿设备进行配合调压。SVR馈线自动调压器是一种可以自动调节变比以保证输出电压稳定的装置,它是通过改变分接开关位置以改变自耦变压器变比来调整电压的。它可以最大在30%的范围内对输入电压进行自动调节,尤其适用于电压波动大或压降大的线路,将其安装在馈电线路的中后端,将有效减少线路的线损;此外SVR馈线自动调压器也适用于主变不具备调压能力的变电站,将其安装在变电站变压器出线侧,以确保出线侧母线电压合格。
(3)三级调压。三级调压主要是针对配电变压器,亦包括调节有载调压变压器的分接头位置和投切无功补偿电容器。
2.3其他治理措施
(1)加强用电宣传,开展助农用电安全系列活动。农村用电具有明显的季节性,如在春节插秧等农忙季节呈现农用机械用电的高峰,因此要在辖区所属的各供电所成立支助农服务小分队,在灌溉、插秧、农闲等期间,走进田间地头、集市、敬老院、排灌站、五保户,为农民解答用电难题,提供贴心式用电服务,引导农民树立正确的用电观念,避免集中用电造成电压质量低。
(2)加强线路的无功建设和运行维护。供电企业要加强线路的无功建设,对高、低压无功设备容量进行合理的配置,确保高、低压无功设备的可用率在96%以上;对无功设备的运行管理进行规范化,加强无功设备的夏季和迎峰度夏前的检查维护,对超期运行或损坏的外熔断器进行更换,对串抗率配置不合理的无功装置等进行合理的改造,提高并联电容器的可靠性。供电企业要切实提高无功设备可用率,可采取的措施包括:密切监视电容器的运行状况,强化无功补偿装置的检修和维护工作,加强对无功优化控制系统的管理;根据地区负荷的实际变动来积极调整线路的运行方式,充分利用无功优化系统;制定科学合理的检修计划,确保检修人员定期或不定期对无功设备及其附属设备装置进行检修和维护。
欲望的点滴范文4
1、实施背景
在社会文明高速发达的今天,随着城市的发展和人民生活水平的不断提高,人们对连续、安全用电需求升高,部分重要客户(如高层建筑、精密工厂、银行、证公司等)对不间断供电有更迫切的需求,对停电、甚至是短时停电都十分敏感。而停电造成的社会影响早已被供电企业高度重视,0.4kV低压配网对于用户接入、缺陷处理、设备定检、维护、事故处理以及上级电网检修需要等操作,经常使用先停电后倒电的方法,造成停电次数较多,时间较长,严重地影响了企业正常生产,也给人民生活带来诸多不便。供电企业自身也因停电减少了售电量,造成经济损失,同时,因辖区用户的频繁停电而造成的投诉事件,也损害了供电企业的社会形象。
“停电”倒负荷主要是基于对上级系统安全和稳定方面的考虑, 这样做当然是安全和稳定的, 但它的代价是被倒线路上的所有负荷要短时停电, 这既损失了负荷电量又造成供电可靠性下降, 影响正常的生产秩序,甚至导致重大的经济损失。目前,220kV、110kV等高压系统,甚至是10kV中压系统早已开展合环转电来避免短时间停电,但在0.4kV低压系统仍是一块空白,这既有安全角度的考量,更重要的是,管理理念的滞后和制度的缺失。如何从理念创新角度解决低压停转电的安全桎梏,从制度规范角度确保运行人员的安全、可靠操作,成为摆在生产管理者面前的一个迫切需要解决的问题。
3、内涵和做法
3.1目标和内涵
为了从技术创新角度解决低压停转电的安全桎梏,从制度规范角度确保运行人员的安全、可靠操作,通过可行性分析和制度创新管控,实现0.4kV低压线路先合环再断开相应断路器的低压合环转电,为此,从设计、新装、停电操作等各个环节修订管理制度,为开展配网0.4kV低压系统合环转电工作做好先决条件。项目的实施对减小停电范围,减少停电次数,降低用户投诉,提高供电可靠性,提升客户满意度都十分有好处。为了尽量的减少用户的停电次数和时间,低压合环转电操作将成为电力系统运行操作中必不可少的环节,在国网系统内都极具有广泛推广和应用价值。
3.2现状分析
3.2.1对停转电流程进行观察、分析,绘制原有停转电操作流程图,从而对具体停转电操作进行统计分析,寻找原有流程增值和非增值的部分,力求流程改善。
图1 原有低压停转电流程图
从图1可以看出,原有停转电操作流程繁琐,操作量大,且操作环节多,存在较大的安全风险和投诉风险,缺乏完善可靠的流程拉动机制。
3.2.2概况描述
(1)辖区电气设备种类繁多,操作方式多种多样,操作人员的熟练度不够。
(2)停转电倒闸操作环节多,衔接不紧密,完成操作的时间取决于员工的技能水平。
(3)操作班人力资源紧张,面临人员少,任务重的艰难处境,操作人员容易产生疲劳,工作效率降低。
(4)缺乏标准化规范化的运行管理模式。
(5)管理系统:培训和业绩奖励制度存在不足之处,对电气操作人员的培训有限,却没有对业绩指标项和运营过程中的实际操作进行细分,对业绩突出者的激励不足。
图2 影响停转电操作时间的鱼骨图
3.3低压合环转电可行性
3.3.1低压合环转电的优缺点分析
低压转电方式
合环转电
优点 1.消除短时停电,增供电量;
2.精简、优化低压转电流程;
3.满足部分重要用户对不间断供电的要求;
4.消除用户因频繁停电引起的投诉,提升用户满意度;
5.操作简单,易推广,社会效益、经济效益显著。
缺点 1.低压合环穿越电流过大时,易造成合环点(低压母联开关)跳闸;
2.国网系统在0.4kV低压系统合环操作领域的相关制度规范一片空白,尚无经验可循;
可见开展低压合环转电项目利大于弊,我们可以通过完善0.4kV低压系统合环操作领域的相关制度,来保证电网设备的安全稳定运行。
3.3.2摸底辖区现有具备低压合环转电条件的设备情况
图6 普查辖区站房设备情况
通过普查站房设备情况,可见湖里辖区绝大多数的站房设备满足低压合环转电基本条件(变压器额定电压比相同、联结组别相同、两台变压器分接头调整的档位一致,变压器阻抗电压在允许偏差范围内,两台变压器容量比不大于3:1,转电后变压器不发生过载等),因此,辖区具备开展低压合环转电项目的先决条件。
3.4项目的改进措施
3.4.1低压合环转电流程改善
通过对原有0.4kV低压转电流程进行观察,寻找原有流程增值和非增值的部分,并创新性的提出低压合环转电的管理理念,改变原有管理模式,在系统中协调信息和拉动流程。
图3 低压合环转电流程图
3.4.2建立设备相关台帐
我们通过完善设备参数台帐,建立配网公用变变压器容量、变压器联结组别、实际运行档位、联络开关台帐,联络点相位测量记录,建立公用配变合环点电子和书面台帐,以便于运行设备基础数据的管理。
3.4.3低压合环转电注意事项
1、实施配网公用变压器400V系统合环转电进行低压运行方式调整,实现低压不停电转电,应严格遵守配电变压器并列条件,同时应测算转电后运行中变压器不发生过载。
2、进行400V系统合环转电应严格遵守变压器并列运行条件,联结组别不同变压器严禁低压侧并列运行。
3、低压并列前应确认各变压器额定电压比相同,两台变压器分接头调整的档位一致,变压器阻抗电压在允许偏差范围内,两台变压器容量比不得大于3:1。
4、进行低压合环转电操作前应先对合环点进行不同变压器电源点低压各相核对相位,保证合环点相位一致,并建立台帐管理。
5、对于10kV侧为不同电源端的两台变压器需采取低压并列方式改变400V侧运行方式时,应先进行变压器10kV侧开关合环操作,再进行变压器400V侧开关合环操作,严禁采取直接通过400V侧开关合环的操作方式进行。
3.4.4 制度规范
将低压合环转电形成公司标准文件发文《湖里供电分局(公司)配网合环转电管理规定》。编制并修订《湖里供电分局(公司)配电线路及其设备运行维护规程》、《湖里供电分局(公司)设备安装及检修(消缺)验收规定》等管理制度,明确在停转电实际操作过程中的任务和职责分工和新装设备“三合二”闭锁解除的过程管控,使合环转电管理进入规范化、制度化阶段。
图4湖供标【2009】23号 Q/FJDB-222031-2009 《配网合环转电规定》
3.5实施过程
3.5.1低压合环转电工作前期准备
1、 对湖里辖区配网公用变设备,建立变压器容量、变压器联结组别、实际运行档位、联络开关台帐。
2、 对湖里辖区配网具备低压合环转电的联络点,进行相位、相序测量记录。
3.5.2 对具备合环转电站房进行解除低压“三合二”功能,并核对联络点不同电源相位,确保相位正确。
3.5.3 低压合解环操作步骤
1、检修工作前合解环操作
图5 检修工作前低压合解环操作过程
2、检修工作后合解环操作
图6 检修工作后低压合解环操作过程
图7 低压合解环操作过程
4、成果的实施效果
4.1在该项目的实施过程中,解决了合环点两个不同电源并列运行必须具备条件等技术难点,通过制度管理保证配网安全运行,明确解决合环点两个不同电源并列运行条件,修订管理规定;组织配网低压合环点两个不同电源相位测量,确认两不同电源变压器容量、阻抗、变压器运行档位一致,解除“三合二”功能,并将排查、测量结论建立台帐;对解除“三合二”功能后的运行安全管理模式通过操作管理规范避免误操作行为发生。配电网不停电转供电的研究为合理安排运行方式、提高运行人员操作效率提供了有力的理论基础,也为提高电网可靠性提供了一个有效的措施,并能满足客户对不间断供电的高需求。在驾驭大电网能力的同时也能做好供电企业的优质服务。
4.2通过低压合环转电时间明显降低
在项目实施前后低压转电操作时间由原来的平均47.1分钟降低到平均15.1分钟,大大提高了辖区的供电可靠性,实现了“少停多供”的目标。
4.3阶段效果检验,实现100%不停电转电
在此项目实施过程中,项目小组对项目进行抽查检验,验证实施效果。
2010年5月份共低压合环12次,我们结合查看投诉记录在10年5月均没有发生频繁停电及停电通知投诉事件,可见开展低压合环转电对减少低压用户的频繁停电起到了显著的促进作用。
4.4效益分析
4.4.1社会效益
实施低压合环转电后,可将停电时间缩为最短、停电次数降至最低,这是电力行业优质服务的有力技术支持。湖里配网管辖区域内,90%以上为外商投资企业,连续性保证用电要求高,停电将给企业造成重大损失,即使时间再短,对企业的生产影响也很大,也使电力行业优质服务质量大打折扣。因此减少停电时间、次数对社会意义远远大于电力行业自身的售电收入。提高连续性供电可靠性,可满足外资企业用电的严格要求,对改善厦门经济特区的投资环境、吸引外资和西门经济的发展都有重要的意义。
现代化的生活,电已经成为人们生活中不可缺少的一部分,各种用电设施越来越广泛、精密,即使瞬间的停电也可能给用户带来巨大的经济损失随之而来的则是用户投诉量的加大。因此,低压合环转电管理创新项目的推广与应用,减少对用户的停电,实现了“零”停电投诉的目标。提升客户满意度、提升供电企业的社会形象、维系社会的安定,及人民的安居乐业有着至关重要的意义。
4.4.2经济效益
目前湖里配网公用0.4kV低压配网对于缺陷处理、设备定检需要改变运行方式时,通常采用先停电后倒电的方法,造成短时停电次数多,停电时间长,电量损失大,给人民生活带来诸多不便。同时,供电企业自身也因停电减少了售电量,造成经济损失。
通过此项目的实施,2009年至2010年10月份期间,湖里分局共进行低压合环转电102次,增供电量97920kW.h。
(1) 直接收益:按当年每度电平均售电单价为:0.75元/kWh,产生直接经济效益73440元。
(2) 间接收益:参照2008年厦门市万元GDP电耗为800.83 kw.h,间接经济效益=增供电量(kw.h)×万元GDP电耗=122.27万元。
5、成果的创新点
5.1从无到有
目前低压合环转电操作领域在国内其他单位没有形成规范化的文件章程,尚无经验可循。该项目的研究、实施、应用在国网系统内具有领先性、可操作性和推广性,填补了国内低压合环转电操作领域的一块空白。
5.2从保守到革新
从设计、新设备投运、日常设备检修维护源头就提出解除0.4kV系统低压开关的“三合二”闭锁功能,对原有的设计理念,新设备安装工艺,以及验收规范都是一次创新性的变革,并严格进行制度管理,对低压合环转电工作实施过程管控,确保配网安全运行。
5.3以小见大
该项目是在配电生产一线中发现问题、分析问题、解决问题、总结经验的典型管理创新项目,其项目立项过程、创新研究过程、项目管控过程都具有典型推广价值,可作为基层管理解决类似问题的经验模式加以推广。
5.4实现 “电”像空气
欲望的点滴范文5
关键词 电网;低压运行;危害;对策
中图分类号:TM732 文献标识码:A 文章编号:1671-7597(2014)01-0158-02
当今社会,随着经济的发展和生产生活水平的提高,各个方面都对电有着较大的需求量,造成了电网系统的巨大压力,而过大的用电量是造成电网低压运行的主要原因。电网的低压运行不仅对电动机、电磁操作机构、家用电器等许多用电设备有着较大的危害,而且还会造成电网系统电路的损耗以及发电设备的非正常运作,影响着电网的正常运行和用电的安全性。因此,相关部门要加大对电网低压运行危害的重视程度,通过更换发电量大的机器、合理设计电路系统等措施积极应对和解决电网低压问题,以保证用电的安全性,保证社会各个领域的用电需求,促进生产生活水平的进一步提高和经济快速发展。
1 电网低压运行的危害
过大的用电量是造成电网低压运行的主要原因。电网的低压运行不仅对电动机、电磁操作机构、家用电器等许多用电设备有着较大的危害,而且还会造成电网系统电路的损耗以及发电设备的非正常运作,影响着电网的正常运行和用电的安全性。而做好对电网低压运行危害的分析是采取应对措施的首要。
1.1 电网低压运行对用电器的危害
1)电网低压运行对较大型用电设备的危害。在电动机的运行过程中,其最大转矩、启动转矩、启动电流、负荷能力、转差率等都与电压有关。当实际电压低于额定电压时,启动电流降低,启动转矩和最大转矩都减小,负荷能力也减小,转差率增加,不仅会使电机启动困难,严重会导致绝缘部件的老化,造成电机烧坏;对于电磁操作机构来说电压的变化会引起交流电电磁铁的吸力变化,一般电压超过额定电压一定范围时才会使用电设备、机床电器的电磁开关等电磁操作机构的正常工作,若电网的电压太低会使交流电的电磁铁吸引力减小,导致电磁操作机构操作失灵,相关部件受到损坏,导致电机等设备不能正常开启而烧坏。
2)电网低压运行对家用电器的危害。家用电器种类多样,受低压的影响程度也各不相同。对于电动类家用电器来说,当实际电压不能满足额定要求时,会使单相电机的转速降低,当负荷过大时会出现电动机温度急剧升高的情况,从而使绝缘的老化速度加快,致使电机烧坏,同时,电压过低还会使电动类家用电器的电动机难以启动;对照明类电动机来说,一般如白炽灯,电压过低时会导致其发光的效率降低,影响电灯的照明度,而且电压降低对照明的影响相对来说较大,而对于荧光灯来说的影响较小,当电压过大,超过额定电压的范围过大时会导致镇流器的温度过高,甚至烧坏,当电压过低时,荧光灯的启动则会受到影响;对高压钠灯、高压汞灯等高亮度气体放电灯来说,当电压过低时,会引起光通量的不足,以至于影响到这类等的正常使用;对于使用电压较低的新型电视机、计算机等家用电器,其安全电压范围限度较大,低压不会导致太大的影响,但对于旧式的家用电器来说,低压会导致图像紊乱等不正常现象,影响其正常使用。
1.2 电网低压运行对电路系统的危害
1)电网低压运行时会造成电路的巨大损耗,导致电路的输电效率降低,同时,电压降到一定范围时还可能会引起电网系统电压崩溃的情况,电网系统若发生电压崩溃会导致大面积的供电停止,严重影响到正常的生产生活,也会因此而造成巨大的经济损失。
2)当电网的电压过低时还会造成发电机、变压器等设备的输电效率急剧下降,发电机都有一定的允许流过的电压,因此其输电效率会因为电压降低而减小,当功率因数一定时,随着电网电压的降低,变电器的输送有功负荷的能力随之降低,若输送功率不变,那么输出有功负荷会随着继续降低。
3)电网的低压运行还会导致电源的频率下降,耗电过大,整个电网系统的供电能力明显降低,不仅会导致电网低压运行还会引起电源使用频率的下降,如此,不仅会对整个电网系统的运行安全性受到严重的威胁,还会严重影响到输电末端的用户用电器的正常运行。
2 解决电网低压运行问题的应对措施
随着当今社会的发展,人们的生产生活已经不能没有电了。大量的用电量致使整个电网系统出现低压的现象,不仅影响到了人们的正常生活和生产,为我国的经济发展带来了不利因素,而且电网低压运行所造成的安全性问题也不容忽视,因此,相关部门和人员要积极采取相关措施以应对电网低压运行的问题。
2.1 加强电网系统的供电能力
加强电网的供电能力就是要增加供电量,增加电网系统中发电机、变压器以及电路的电容量,只有增强了发电设备和输电设备的容电量,才能保证用电端的正常用电,也不会因为用电过大而导致低压运行等问题。
2.2 降低电气设备的电量损耗
在发电和输电的过程中一些电气的电量损耗严重也是引起电网低压的原因,所以要尽可能的选择节能性较强的电气设备,比如要选择节能型的变压器和电机,尤其是对于节能电机的选用,要符合一定的转矩、负载要求,否则不但不能达到节能的效果,反而会适得其反。
2.3 降低电路的损耗
电网系统中电路时输送电压的主要途径,因此降低电路对电压的损耗,有利于低压问题的解决。
1)降低电网线路的损耗要采取合理的方法,提高供电电压,即对电路进行升压改造。
2)要平衡好三相的用电负荷,以保证三相负荷的电流保持平衡,使公用中线上的压降达到最小。
3)要正确的选用合乎规定和要求的高低压线路路径和导线。
4)要选择合理的供电电压和供电方式,正确选择变压器的位置和数量,尽量减少变压次数,使电压的等级简单化。
5)减少无功损耗以提高线路的输电功率,使电网线路的损耗降到最低。
3 总结
综上所述,用电量过大是造成电网低压运行的主要原因,电网的低压运行不仅会对用电设备造成巨大的损坏,而且会带来供电、输电以及用电方面的安全性问题,采取增大供电容量,选用节能型电气以及降低线路损耗的措施都能有效地避免电网低压问题的出现。但随着社会的不断进步和发展,人们对电的需求不断增大,仍需要继续完善电网供电系统,不断探究解决电网低压运行的对策。
参考文献
[1]张德慧.电网低压运行的危害及对策[J].安全生产与监督,2007(06).
[2]张德慧.电网低压运行的危害与对策[J].设备管理与维修,2008(04).
欲望的点滴范文6
关键词:车联网; 地理位置路由; 分层; 锚节点; 定位
中图分类号: TP393 文献标志码:A
0引言
车载网通过车辆与车辆之间、车辆与道路基础设施之间交互,实现车辆与公众网络通信的动态移动通信系统,为事故预警、交通信息查询及Internet接入等提供服务[1]车载网作为智慧交通的重要组成部分,近年来已经成为许多高校和科研机构的研究热点
目前,已有大量研究人员针对车载网路由算法进行了深入的研究,其中主要分为以下几类:基于拓扑的路由协议如无线自组网按需平面距离矢量路由(Ad Hoc OnDemand Distance Vector routing,AODV) 协议[2],动态源路由(Dynamic Source Routing,DSR) 协议[3],目的站编号的距离矢量(Destination Sequenced Distance Vector,DSDV)路由协议[4]等;基于地理位置的路由协议如贪婪转发与周边转发相结合的无状态路由(Greedy Perimeter Stateless Routing,GPSR)协议[5],图形源路由(Graphic Source Routing,GSR)协议[6]等;基于概率预测的路由协议如车辆辅助数据交付(Vehicle Assisted Data Delivery,VADD)协议[7],可靠和高效的报警消息路由(Reliable and Efficient Alarm Message Routing,REAR)协议[8]等
车载网路由算法大多是基于移动自组织网络(Mobile AdHoc NETwork,MANET)中的路由机制然而车载网络不同于MANET,由于车辆节点的快速移动,拓扑变化迅速,受路边障碍物影响,车辆间的连通率低,因此基于拓扑的路由协议在车载网中的性能无法到达理想状态[9]由于无需动态维护路由表,基于地理位置的路由协议在路由效率上比较突出,目前国际上车载网路由协议的设计也主要集中在利用地理位置信息上[10],典型的地理位置路由算法有GPSR和GSR其中GPSR是贪婪转发策略和图形算法的结合,路由开始时采用贪婪转发,当数据转发遇到通信空洞时转入周界转发继续路由然而GPSR需要全球定位系统(Global Positioning System,GPS)设备获取车辆节点位置信息,而且数据在转发至目的节点前需要知道目的节点的位置信息,这在实际应用中是受限的GSR则是利用电子地图获得道路拓扑结构,进而根据道路拓扑应用Dijkstra算法获得传输数据的最优路径但是GSR仅考虑道路拓扑结构,没有考虑网络状态,面对网络连通性低、障碍物多等情况,仍然无法提供可靠路由
对车载网进行分析,发现城市交通网存在如下特性:1)道路路灯间距50米且均匀分布,符合无线通信的要求;2)路灯的拓扑结构代表着道路的拓扑结构结合地理路由转发策略与IP地址分配思想,本文针对城市车载网环境提出了一种基于锚节点的车载网地理路由(Geographic Routing based on Anchor Nodes,GRAN)算法主要思想是:1)将路灯作为锚节点,车辆节点利用地面定位算法定位自身位置坐标2)对车载网进行分层,第一层为中心数据层,第二层为网关层,第三层为锚节点层锚节点保存车辆节点与其位置信息,网关层的网关节点保存车辆节点与其路段号信息,中心数据层的服务器保存车辆节点与其网关号信息3)车辆节点与邻居节点和锚节点周期性地发送hello消息,邻居节点及同一路段上的锚节点保存着车辆最新的位置信息车辆离开本路段进入下一个路段时,其对应的路段号信息将在网关节点得到更新;同理,车辆离开本网关,进入下一个网关时,其对应的网关号信息将在中心数据得到更新4)车辆转发数据时优先考虑邻居节点,如果邻居节点是目的节点则直接转发;否则转发至最近的锚节点,由本路段上的锚节点转发至目的节点如果锚节点无目的节点ID,则转交至网关节点转发,如果网关节点有目的节点对应的路段号信息,则转发至此路段对应的锚节点进行转发;否则交由中心数据转发至对应的网关号进行转发
与GPSR和GSR相比,GRAN算法具有以下优势:1)利用锚节点定位自身位置,去除GPS设备依赖,提高了定位速度;2)数据包进行转发时无需事先知道目的节点的位置,避免了路由寻找过程;3)对车载网进行分层,树状的分层结构减少了位置更新所需的通信量,同时有利快速路由,避免数据冗余发送,减轻网络负载,提高路由效率和吞吐量;4)锚节点的均匀分布有利于数据的无线传输,减少了障碍物和车辆密度对数据传输的影响,提高了包递率;5)算法有利于与现有的Internet网络整合,有着较好的扩展性
1GRAN算法描述
GRAN算法是一种将移动定位与分层路由结合起来的地理位置路由算法,其分层结构如图1所示
第一层为中心数据层,保存车辆节点与其所在网关的对应信息;第二层为网关层,保存着车辆节点与其所在路段的对应信息;第三层为锚节点层,保存着本路段内的车辆节点及其坐标信息
由于锚节点位置已知,且位置固定,车辆节点可根据无线信号传播中接收信号强度(Received Signal Strength Indication,RSSI)与距离的经验关系[11]粗略定位自身位置坐标通过周期性的hello消息交互,邻居节点与本路段的锚节点均保留车辆节点最新的位置信息当连接至网关的锚节点收到新增的车辆节点位置信息时,把此车辆节点与本路段号绑定上传至第二层的网关节点保存当网关节点收到新增的车辆与路段号信息时把车辆节点与网关号绑定上传至第一层中心数据层服务器保存每一层运行着一个定时器,超时未收到此车辆节点的信息时认为此车辆节点已经离开本层,并删除此车辆相关信息
当需要转发数据时,并不像GPSR需要以目的节点的位置信息为前提,例如当车辆节点S需要发送数据至节点D时首先查询邻居表,如果有D的信息则直接转发至D,否则转发至邻近的锚节点,锚节点查询路由表如果有D的位置信息则按照贪婪转发机制转发至D,无则转发到网关节点;网关节点如果有D对应的路段号信息则转发至此路段上的锚节点进行转发,无则转发至中心数据;中心数据如果有D对应的网关号则转发至此网关进行转发,无则回复源节点D未联网
GRAN并不发起路由寻找过程,不需要源节点事先知道目的节点的位置,充分利用锚节点地理信息以实现无状态路由
1.1车辆节点对自身的简单定位
在城市道路环境下的无线信号传输一般采用基线地面反射模型[12],该模型是基于地面节点空间路径和数据发送端与接收端之间的地面反射路径建立的数据接收端收到的信号功率如式(1)所示:
其中:Ps是发送节点发送数据的信号功率,Ge是发送节点与接收节点直接传输数据的功率增益,ht和he分别是发送节点的发送部件和接收节点的接收部件的天线高度,ε为两节点之间的天线增益,d为发送节点与接收节点的一跳距离,Φ为噪声干扰造成的损耗
由此可知,接收端距发送端的距离越近,接收端收到的发送功率或者信号强度越大
由于本文算法中节点对自身定位的目的是锚节点根据目的节点的位置选取最小跳数的路径,从而缩短传输时延本文算法对目的节点的位置坐标精确度要求不高,误差范围在锚节点的无线通信范围内即可因此车辆节点对自身的定位算法并不采取精度较高的基于锚节点的无线移动定位算法[13],从而降低了车辆节点的计算复杂度,加快处理数据速度
考虑到车辆节点的行驶限制在道路内测,车辆节点可以选取离自己最近的锚节点的位置坐标作为自身的坐标在车辆行驶的过程中根据接收到的锚节点信号强度来确定相距最近的锚节点,设定最近的锚节点坐标为车辆节点自身坐标,在周期性的hello消息中车辆节点向锚节点发送自己的坐标位置信息以更新锚节点路由表
1.2路由分层及主要数据结构
GRAN路由算法的第一层为中心数据层,保存着车辆节点与网关信息:车辆ID、网关号和时间戳,中心数据可以向本车载网的所有网关发送数据包
中心数据层路由表数据结构如下:
其中:ds_id表示目的节点的ID;ds_net_num表示目的节点所在的网关号;ds_ts表示目的节点的时间戳,作为更新路由的依据;nextds指向下一个目的节点的信息
第二层为网关层,保存车辆节点与路段信息:车辆ID、路段号和时间戳,网关可以向其所连接的锚节点发送数据包
网关层路由表的数据结构如下:
其中:ds_id表示目的节点的ID;ds_road_num表示目的节点所在的路段号;ds_ts表示目的节点的时间戳,作为更新路由的依据;nextds指向下一个目的节点的信息网关节点本身包含与其相连的所有路段信息,可以向所连接的路段上的锚节点发送数据
第三层为锚节点层,保存着本路段上的车辆坐标信息:车辆ID、坐标值和时间戳锚节点可以向其通信范围内的车辆节点发送数据包
其中:ds_id表示目的节点的ID;ds_x表示目的节点的横坐标;ds_y表示目的节点的纵坐标;ds_ts表示目的节点的时间戳,作为更新路由的依据;nextAc_id表示此目的节点对应的下一跳锚节点,其计算方法是从锚节点邻居表中根据坐标位置选择离目的节点最近的锚节点作为下一跳锚节点;nextds指向下一个目的节点的信息锚节点自身位置坐标已知,其邻居表中保存着其通信范围内的其他锚节点,锚节点根据目的节点的坐标信息选择最近的路径传输至目的节点
1.3地理路由建立过程
车辆节点首先定位自身的位置坐标,然后周期性向路边锚节点及邻居节点发送hello消息
如果邻居节点或者锚节点的路由表中没有此车辆的信息,则保存此信息如果有,则根据my_ts来判断是否是最新的信息,如果是,则更新此车辆信息;否则不更新,锚节同时转发hello消息至同一路段上的邻居锚节点以更新此车辆的位置信息
当连接在网关上的锚节点收到新增的车辆信息时,转发车辆信息与本路段号(车辆ID,路段号,时间戳)至网关节点保存
锚节点运行一个定时器,如果在规定的时间内没有收到车辆节点的更新信息,则认为节点已经离开本路段,并删除此车辆的位置信息
类似地,第二层的网关收到新增的车辆信息时,保存此信息,并转发车辆信息与本网关号(车辆ID,网关号,时间戳)至中心数据保存当收到更新的车辆信息时,比较时间戳以决定是否更新网关也运行着一个定时器(定时间隔比锚节点的定时器长)当定时器超时而未收到车辆的更新信息时,认为车辆已经离开此网关,并删除此车辆信息
第一层的中心数据收到新增的车辆信息时保存,收到更新的车辆信息时比较时间戳以决定是否更新数据中心同样运行着一个定时器,当超时未收到更新信息时,则认为此车辆已经离开此网络,并删除此车辆信息层次地理路由建立流程如图2所示
1.4路由决策过程
假设源车辆节点S要与目的车辆节点D通信,首先查询自己的邻居节点是否有节点D的信息,如果有,则根据车辆ID直接发送数据包至节点D;否则发送数据包至邻近的锚节点
锚节点查询路由表是否存在D对应的坐标位置信息,如果有,则根据D的坐标进行贪婪转发,选择离D最近的路径转发数据,直到发送至D
如果锚节点不存在D对应的坐标位置信息,则说明D不在此路段内,锚节点把数据包转发至网关节点
网关节点查询路由表是否存在D对应的路段号信息,如果有则将数据包转发至D对应的路段上的锚节点,由此锚节点转发至节点D
如果网关节点不存在D对应的路段号信息,说明目的车辆节点B不在此网关内,网关节点把数据包转发至数据中心
数据中心查询路由表是否存在D对应的网关信息,如果有则将数据包转发至该网关节点,由此网关节点转发数据包
如果数据中心不存在D对应的网关信息,则向源节点返回D未联网消息,路由决策过程结束
路由决策流程如图3所示
2模拟实验与性能分析
本文对GRAN算法进行仿真,并与已有的基于地理信息路由协议GPSR、GSR在数据包递率、平均点到点延迟和吞吐量进行比较分析为了得到更真实的仿真环境,模拟实验使用Network Simulator[14](NS2)与交通流仿真器VanetMobiSim[15]相结合,模拟实际场景中的交通流状况运动场景模拟图如图4所示
道路仿真区域为2km×2km,仿真持续时间300s,节点个数分别为30、50、90、130、170、200;节点间传输半径为200m,车辆节点的运动速度为0~30m/s随机取值,传播模型为TwoRayWay,天线类型为OmniAntenna,发送速率为512kb/s,连接数为10;节点间数据传输使用UDP协议,发包类型为CBR数据包,包大小为512B
每次仿真过程独立进行,仿真实验共进行10次,最后取其平均值每次仿真过程中均设定10对节点进行数据传输从图5可以看出,随着节点数据的增多,数据包经过中间转发的次数增多,端到端平均延时均有所增加,其中GRAN的平均时延比GPSR和GSR分别要低38%和24%,且相对稳定
数据包递率(packet delivery ratio)是指被目的节点应用层成功地接收到的应用层数据包与源节点发送应用层数据包的比率从图6可以看出GRAN的包递率总体上高于GPAR和GSR,这是因为GRAN有大量的锚节点为其提供数据转发,依靠分层的路由结构提高了数据分发的成功率随着节点数据的增多,GPSR和GSR可供转发的中间节点增多,其包递率有所上升节点数目的增多导致GRAN的锚节点将会收到大量的hello消息,由于缓冲区不足将导致部分数据包被丢弃,从而导致包递率略有下降
吞吐量是指网络在单位时间内成功传送数据的数量从图7中可以看到随着节点数目的增多,三种协议的吞吐量均有所增加,在节点数目到达140左右时均趋于平稳,节点数据到达200时达到实验结果的较高水平,GRAN总体上优于GPSR和GSR
3结语
本文提出一种基于锚节点的车载网地理路由算法——GRAN,给出一种分层次组网策略,解决了因车载网络中连通率低、拓扑结构变化快而导致路由效率不高等问题通过仿真实验比较了车辆节点数目变化时三种路由算法的性能,在平均端到端延时、包递率和吞吐量方面,GRAN算法均表现出了较好的性能效果
本文算法也存在着以下不足:1)定位不够精确;2)过多地依赖道路基础设施,当车辆不在锚节点信号范围内时将失去网络连接本文的下一步工作集中在以下两点:1)利用定向天线的指向性及信号功率可调性提高定位精确度;2)利用同一路段车辆运动的规律性减少基础设施的过度依赖,从而适应基础设施稀少的路段
参考文献:
[1]WILLKE T L, TIENTRAKOOL P, MAXEMCHUK N F. A survey of inter vehicle communication protocols and their applications[J]. IEEE Communications Surveys & Tutorials,2009,11(2): 3-20.
[2]GUPTA A K, SADAWARTI H, VERMA A K. Performance analysis of AODV, DSR & TORA routing protocols[J]. IACSIT International Journal of Engineering and Technology, 2010, 2(2): 226-231.
[3]VALARMATHI A, CHANDRASEKARAN R M. Congestion aware and adaptive dynamic source routing algorithm with loadbalancing in MANETs [J]. International Journal of Computer Applications, 2010, 8(5): 6-9.
[4]DIVECHA B, ABRAHAM A, GROSAN C, et al. Analysis of dynamic source routing and destinationsequenced distancevector protocols for different mobility models [C]// AMS07: Proceedings of the First Asia International Conference on Modelling and Simulation. Piscataway: IEEE, 2007: 224-229.
[5]RAO S A, PAI M, BOUSSEDJRA M, et al. GPSRL: Greedy perimeter stateless routing with lifetime for VANETS [C]// ITST 2008: Proceedings of the 8th International Conference on ITS Telecommunications. Piscataway: IEEE, 2008: 299-304.
[6]LOCHERT C, HARTENSTEIN H, TIAN J, et al. A routing strategy for vehicular Ad Hoc networks in city environments [C]// IVS 2003: Proceedings of the 2003 Intelligent Vehicles Symposium. Piscataway: IEEE, 2003: 156-161.
[7]ZHAO J, CAO G H. VADD: vehicleassisted data delivery in vehicular Ad Hoc networks [J]. IEEE Transactions on Vehicular Technology, 2008,57(3): 1910-1922.
[8]JIANG H, GUO H, CHEN L. Reliable and efficient alarm message routing in VANET [C]// ICDCS08: Proceedings of the 28th International Conference on Distributed Computing Systems Workshops. Piscataway: IEEE, 2008: 186-191.
[9]CHANG C, XIANG Y, SHI M. Development and status of vehicular Ad Hoc networks [J]. Journal of Communications, 2007, 28(11): 116-126.
[10]STEPANOV I, MARRON P J,ROTHERMEL K. Mobility modeling of outdoor scenarios for MANETs [C]// ANSS05: Proceedings of the 38th Annual Symposium on Simulation. Washington, DC: IEEE Computer Society, 2005: 312-322.
[11]AWAD A, FRUNZKE T, DRESSLER F. Adaptive distance estimation and localization in WSN using RSSI measures [C]// DSD 2007: Proceedings of the 10th Euromicro Conference on Digital System Design Architectures, Methods and Tools. Piscataway: IEEE, 2007: 471-478.
[12]LEBRUN J, CHUAH C N, GHOSAL D, et al. Knowledgebased opportunistic forwarding in vehicular wireless Ad Hoc networks [C]// VTC 2005Spring: Proceedings of the 61st IEEE Vehicular Technology Conference. Piscataway: IEEE, 2005, 4: 2289-2293.
[13]BAGGIO A, LANGENDOEN K. Monte Carlo localization for mobile wireless sensor networks [J]. Ad Hoc Networks, 2008, 6(5): 718-733.