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光纤通信网可靠性评估方法及其应用研究

光纤通信网可靠性评估方法及其应用研究
光纤通信网可靠性评估方法及其应用研究

光纤通信网络风险评估

光纤通信网络风险评估 光纤具有抗干扰、数据传输快、损耗小等优点,成为当前网络的主要 通信介质,在很多领域得到了广泛应用[1,2]。不过光纤通信网络 与其它类型的网络一样,也存有安全隐患问题[3],如果出现数据被 窃取、网络入侵等行为,那么会给人们带来巨大的经济损失,为此, 如何提升光纤通信网络的安全,一直是网络安全管理领域中的研究热 点[4]。近几年来,学者们对光纤通信网络的风险评估进行广泛研究,最原始风险评估模型是引用其它类型的网络评估模型,如双绞线网络等,但是光纤通信网络具有其自身的特殊性,这些模型的风险评估结 果不可靠[5]。近些年,一些研究机构提出了基于层次分析法、德尔 斐法、决策树、神经网络、支持向量机等光纤通信网络的风险评估模 型[6-10]。层次分析法、德尔斐法属于定性分析或简单定量方法, 评估结果的好坏与专家经验和知识直接相关,评估精度不太稳定,时 高时低,而且评估结果含有一定的主观性[11]。决策树、神经网络、支持向量机等属于定量分析方法,根据光纤通信网络风险的评估指标,采用神经网络等建立相对应的评估模型,评估精度比较高,在光纤通 信网络风险评估中应用最为广泛[12]。在实际应用中,这些方法均 没有考虑评估指标选择问题,导致评估指标过多,评估结果和效率均 有待进一步改善[13]。为了提升光纤通信网络风险评估精度,有效 保证光纤网络的数据传输可靠性,提出一种因子分析法的光纤通信网 络风险评估模型,采用并通过具体实例对其有效性和优越性进行分析。 1建立光纤通信网络风险的数学模型 在光纤通信网络风险评估过程中,有两个步骤对评估结果的影响十分 关键,其中一个是评估指标的选择,另一个是光纤通信网络风险值的 预测算法。假设选择第i个样本的评估指标为{xi1,xi2,…,xin}, 相对应的光纤通信网络值为yi,那么光纤通信网络风险评估的数学模 型可以描述。 2因子分析法选择光纤网络风险评估指标

可靠性评估方法(可靠性预计、审查准则、工程计算)

电子产品可靠性评估方法培训 课程介绍: 作为快速发展的制造企业,产品可靠性的量化评估是一个难题,尤其是机械、电子、软件一体化的产品。针对此需求,本公司开发了《电子产品可靠性评估方法》课程,以期在以基于应力计数法的可靠性预计和分配、基于寿命鉴定的试验评估法两个方面提供对电子产品的评价数据。并在日常管理实践中,通过质量评价的方式,通过设计规范审查、FMEA分析发现评估中的关键问题点,以便更好地改进。 课程收益: 通过本课程的学习,可以了解电子产品的可靠性评估方法以及导致产品可靠性问题的问题点,为后期的质量管理统计和技术部门的解决问题提供工作依据。 课程时间:1天 【主办单位】中国电子标准协会培训中心 【协办单位】深圳市威硕企业管理咨询有限公司 【培训对象】本课程适于质量工程师、质量管理、测试工程师、技术工程师、测试部门等岗位。 课程特点: 讲师是可靠性技术+可靠性管理、军工科研+民品开发管理的综合背景; 课程包括开展可靠性评估工作的技术措施、管理手段,内容和授课方法着重于企业实践技术和学员的消化吸收效果。 课程本着“从实践中来,到实践中去,用实践所检验”的思想,可靠性设计培训面向设计生产实际,针对具体问题,充分结合同类公司现状,提炼出经过验证的军工和民用产品的可靠性

设计实用方法,帮助客户实现低成本地系统可靠性的开展和提升。 课程大纲: 一、可靠性评估基础 可靠性串并联模型 软件、机械、硬件的失效率曲线 可靠性计算 二、基于应力计数法的可靠性预计与分配 依据的标准 基于用户需求的设计输入应力条件 可靠性分配的计算方法和过程 基于应力计数法的可靠性预计 三、寿命鉴定试验评估方法 试验依据标准要求 试验过程 判定方式 四、产品质量与可靠性审查准则 基于失效机理的可靠性预防措施 系统设计准则(热设计、系统电磁兼容设计、接口设计准则) 机械可靠性设计准则 电路可靠性设计准则(降额、电子工艺、电路板电磁兼容、器件选型方法)嵌入式软件可靠性设计准则(接口设计、代码设计、软件架构、变量定义)五、DFMEA与PFMEA过程的潜在缺陷模式及影响分析方法

配电网可靠性评估算法的分类

配电网供电可靠性的评估算法 配电系统可靠性的评估方法是在系统可靠性评估方法的基础上,结合配电系统可靠性评估的特点而形成的。配电系统可靠性评估的大致思路是根据配电系统中元件运行的历史数据评价元件的可靠性指标,根据网络的拓扑结构、潮流分析、保护之间的配合关系以及元件的可靠性指标评价各个负荷点可靠指标,最后综合各个负荷点的可靠性指标,得出配电系统的可靠性指标。 目前研究电力系统可靠性有两种基本方法:一种是解析法,另一种是模拟法。 一:解析法:用抽样的方法进行状态选择,最后用解析的方法进行指标计算。 (1)故障模式影响分析法:通过对系统中各元件可靠性数据的搜索,建立故障模式后果表,然后根据所规定的可靠性判据对系统的所有状态进行检验分析,找出各个故障模式及后果,查清其对系统的影响,求得负荷点的可靠性指标。适用于简单的辐射型网络。。 (2)基于最小路的分析法:是先分别求取每个负荷点的最小路,将非最小路上的元件故障对负荷点可靠性的影响,根据网络的实际情况,折算到相应的最小路的节点上,从而,对于每个负荷点,仅对其最小路上的元件与节点进行计算即可得到负荷点相应的可靠性指标。算法考虑了分支线保护、隔离开关、分段断路器的影响,考虑了计划检修的影响,并且能够处理有无备用电源和有无备用变压器的情况。 (3)网络等值法:利用一个等效元件来代替一部分配电网络,并将那部分网络的可靠性等效到这个元件上,考虑这个元件可靠性对上下级馈线的影响,从而将复杂结构的配电网逐步简化成简单辐射状主馈线系统。 (4)分层评估算法:利用系统元件的可靠性数据与系统网络拓扑结构建立了系统的可靠性数学模型,在基于故障扩散的分层算法来进行系统的可靠性评估。可快速算出可靠性指标并找出供电的薄弱环节。 (5)基于最小割集的分析法。最小割集是一些元件的集合,当它们完全失效时,会导致系统失效。最小割集法是将计算状态限制在最小割集内,避免计算系统的全部状态,大大节省了时间,并近似认为系统的失效度可以为各个最小割集的不可靠度的总和。当每条支路存在大量元件时,计算量显著降低;且效率高,编程思路清晰,易于实现。本方法的关键是最小割集的确定。 (6)递归算法:先将网络用树型(多叉树)数据结构表示,利用后序遍历和前序遍历将每一馈线都用一包含了此馈线的所有数据节点来表示,由负荷点所在的顶端依次往上递归,并保留原节点,这样不仅可以算出整体可靠性指标,还可以算出所有负荷点的可靠性指标。 (7)单向等值法:将下一层网络单向等值为上一层网络,将断路器/联络开关间的元件和负荷点等值为一节点,再由下而上削去断路器/联络开关,最终可等值一个节点,便可得出整体的可靠性。由于馈线中有熔断器、变压器等存在,因此在等值前后整个网络的可靠性指标

可靠性评估

可靠性概念理解: 可靠性是部件、元件、产品、或系统的完整性的最佳数量的度量。可靠性是指部件、元件、产品或系统在规定的环境下、规定的时间内、规定条件下无故障的完成其规定功能的概率。从广义上讲,“可靠性”是指使用者对产品的满意程度或对企业的信赖程度。 可靠性的技术是建立在多门学科的基础上的,例如:概率论和数理统计,材料、结构物性学,故障物理,基础试验技术,环境技术等。 可靠性技术在生产过程可以分为:可靠性设计、可靠性试验、制造阶段可靠性、使用阶段可靠性、可靠性管理。我们做的可靠性评估应该就属于使用阶段的可靠性。 机床的可靠性评定总则在GB/T23567中有详细的介绍,对故障判定、抽样原则、试验方式、试验条件、试验方法、故障检测、数据的采集、可靠性的评定指标以及结果的判定都有规范的方法。对机床的可靠性评估时,可以在此基础上加上自己即时的方法,做出准确的评估和数据的收集。 可靠性研究的方法大致可以分为以下几种: 1)产品历史经验数据的积累; 2)通过失效分析(Failure Analyze)方法寻找产品失效的机理; 3)建立典型的失效模式; 4)通过可靠性环境和加速试验建立试验数据和真实寿命之间的对应关系;5)用可靠性环境和加速试验标准代替产品的寿命认证; 6)建立数学模型描述产品寿命的变化规律; 7)通过软件仿真在设计阶段预测产品的寿命; 大致可把可靠性评估分为三个阶段:准备阶段、前提工作、重点工作。 准备阶段:数据的采集(《数控机床可靠性试验数据抽样方法研究》北京科技大学张宏斌) 用于收集可靠性数据, 并对其量化的方法是概率数学和统计学。在可靠性工程中要涉及到不确定性问题。我们关心的是分布的极尾部状态和可能未必有的载荷和强度的组合, 在这种情形下, 经常难以对变异性进行量化, 而且数据很昂贵。因此, 把统计学理论应用于可靠性工程会更困难。当前,对于数控机床可靠性研究数据的收集方法却很少有人提及, 甚至可以说是一片空白。目前, 可靠性数据的收集基本上是以简单随机抽样为主, 甚至在某些情况下只采用了某一个厂家在某一个时间段内生产的机床进行统计分析。由此所引发的问题就是: 这样收集的数据不能够很好地反映数控机床可靠性的真实状况, 同时其精度也不能够令人满意。 由于现在数控机床生产厂家众多、生产量庞大、机床型号多以及成产的批次多,这样都对数据的收集带来了很大的困难。因此,在数据采样时: (1)必须采用合理的抽样方法来得到可靠性数据; (2)简单随机抽样是目前普遍应用的抽样方法,但是必须抽取较大的样本量才能够获得较高的精度和信度; 针对以上的特点有三种数据采集的方法可以选择:简单随机抽样、二阶抽样、分层抽样。 (1)简单随机抽样:从总体N个单元中,抽取n个单元,保证抽取每个单元或者几个单元组合的概率相等。

光纤通信系统与应用(胡庆)复习总结

红色:重点、绿色:了解 第1章 1、光纤通信的基本概念:以光波为载频,用光纤作为传输介质的通信方式。光纤通信工作波长在于近红外区:0.85~2.00μm的波长区,对应频率: 167~375THz。 对于SiO2光纤,在上述波长区内的三个低损耗窗口,是目前光纤通信的实用工作波长,即0.85μm、 1.31μm 1.55μm及 1.625μm 2、光纤通信系统的基本组成:P5 图1-3 目前采用比较多的系统形式是强度调制/直接检波(IM/DD)的光纤数字通信系统。该系统主要由光发送设备(光发射机)、光纤传输线路、光接收设备(光接收机)、光中继器以及各种耦合器件组成。 各部件功能: 电发射机:对来自信源的信号进行模/数转换和多路复用处理; 光发送设备:实现电/光转换; 光接收机:实现光/电转换; 光中继器:将经过光纤长距离衰减和畸变后的微弱光信号放大、整形、再生成具有一定强度的光信号,继续送向前方,以保证良好的通信质量。 3、光纤通信的特点:(可参照P1、2) 优点:(1),传输容量大。(2)传输损耗小,中继距离长。 (3)保密性能好:光波仅在光纤芯区传输,基本无泄露。 (4)抗电磁干扰能力强:光纤由电绝缘的石英材料制成,不受电磁场干扰。(5)体积小、重量轻。(6)原材料来源丰富、价格低廉。 缺点:1)弯曲半径不宜过小;2)不能远距离传输;3)传输过程易发生色散。 4、适用光纤:P11 G.652 和G.654:常规单模光纤,色散最小值在1310nm处,衰减最小值在1550nm 处。常见的结构有阶跃型和下凹型单模光纤。 G.653:色散位移光纤,色散最小值在1550nm处,衰减最小值在1550nm处。难 以克服FWM混频等非线性效应带来的影响。 G.655:非零色散光纤,色散在1310nm处较小,不为0;衰减最小值在1550nm 处。可以尽量克服FWM混频等非线性效应带来的影响。 补充:1、1966年7月,英籍华人(高锟)博士从理论上分析证明了用光纤作为传输介质以实现光通信的可能性。 2、数字光纤通信系统有准同步数字体系(PDH)和同步数字体系(SDH)两种传输体制。

配电网论文题目

配电网故障恢复与网络重构 [1]邹必昌.含分布式发电的配电网重构与故障恢复算法研究[D].武汉大学 2012 [2]潘淑文加权复杂网络抗毁性及其故障恢复技术研究[D].北京邮电大学 2011 [3]周永勇.配电网故障诊断、定位及恢复方法研究[D].重庆大学2010 [4]丁同奎.配电网故障定位、隔离及网络重构的研究[D].东南大学2006 [5]周睿.配电网故障定位与网络重构算法的研究[D].哈尔滨工业大学 2008 [6]姚玉海.基于网络重构和电容器投切的配电网综合优化研究[D].华北电力大学 2012 配电网脆弱性分析与可靠性评估 [1]汪隆君.电网可靠性评估方法及可靠性基础理论研究[D].华南理工大学 2010 [2]何禹清.配电网快速可靠性评估及重构方法研究[D].湖南大学2011 [3]王浩鸣.含分布式电源的配电系统可靠性评估方法研究[D].天津大学 2012

[4]任婷婷.改进网络等值法在配电网可靠性评估中的应用研究[D].太原理工大学 2012 [5]吴颖超.含分布式电源的配电网可靠性评估[D].华北电力大学2011 [6]王新智.电网可靠性评估模型及其在高压配电网中的应用[D].重庆大学 2005 [7]郑幸.基于蒙特卡洛法的配电网可靠性评估[D].华中科技大学2011 配电网快速仿真与模拟 [1]周博曦.基于IEC 61968标准的配电网潮流计算系统开发[D].山东大学 2012 [2]徐臣.配电快速仿真及其分布式智能系统关键问题研究[D].天津大学 2009 [3]马其燕.智能配电网运行方式优化和自愈控制研究[D].华北电力大学(北京)2010 [4]康文文.面向智能配电网的快速故障检测与隔离技术研究[D].山东大学 2011 [5]许琪.基于配电网的馈线自动化算法及仿真研究[D].江苏科技大学 2012

城市中压配电网的可靠性评估方法研究

城市中压配电网的可靠性评估方法研究 发表时间:2019-01-08T10:45:19.233Z 来源:《电力设备》2018年第24期作者:李壁辉 [导读] 摘要:配电网是一个综合性的系统,文章第一步对中压配电网可靠性进行了相关论述,重点放在了可靠性的评估标准以及这些标准的特性上,针对现有的配电网可靠性评估方法展开论述,运用对比分析的手法解析了现有中压配电网可靠性评估的方法,其中最有代表性的就是网络等值法和分块算法,深入解析了配电网自愈控制的必要性,及其对配电网可靠性影响,文末对今后配电网的走向进行了展望。 (广东电网揭阳揭西供电局有限责任公司广东省揭阳市 515400) 摘要:配电网是一个综合性的系统,文章第一步对中压配电网可靠性进行了相关论述,重点放在了可靠性的评估标准以及这些标准的特性上,针对现有的配电网可靠性评估方法展开论述,运用对比分析的手法解析了现有中压配电网可靠性评估的方法,其中最有代表性的就是网络等值法和分块算法,深入解析了配电网自愈控制的必要性,及其对配电网可靠性影响,文末对今后配电网的走向进行了展望。 关键词:配电网;可靠性评估;网络等值法;分块算法 在现有的配电网可靠性分析方法中,最为有效的就是模拟法和解析法两种。在网络等值法和分块算法之上的混合算法有着很大的可行性,其在计算速度上有着很明显的提高,不过其要对复杂配电网展开等值或者分块是比较复杂的,必须要借助先进的拓扑分析理念,这就需要大量的时间成本,故而,在实际条件下不是很合适,一般使用的是解析法。现在运行的配电网可靠性方法都有其独特的优势,但是同时也有各自的技术难题和不足之处。 1配电网可靠性评估的指标和各个指标的特点 所谓的配电网可靠性,详细来说就是两点,一是其自身的可靠性,二是其向用户供电能力的可靠性。配电系统可靠性的评估标准一般是:平均故障率、故障状态下的断电时间、年平均持续断电时长。配电网技术在近年来得到了极大的提升,通常配电网都是具有很大规模的,内部结构极为复杂,有兼具开环和闭环的环网,有联络断路器等。在线路的布置上也不一而足,同时还需要借助开关进行分割。不过,对于配电网可靠性指标而言,高阶失效事件一般也不会带来多大的影响,它的辐射式乃至弱环网的特性,使得配电原件出现损坏的概率大大减小,同时断电的时间也变得极低。 2常用的配电网可靠性评估研究方法 2.1网络等值法 2.1.1网络等值法的实现 配电网中一般都有着很多的馈线,其又可以再分为主馈线和分支馈线。后者的分支还可以继续延伸,分支馈线内有各种原件和相关联的负荷支路,借助配电网的这个特点,就很容易对配电网进行层次划分了。馈线及其含有的部件可以构成一个级,然后它的分支就可以划分在下一级了,不过需要强调的是分支馈线需要列在同一层。所谓的区域网络,就是将馈线作为基础的各个区域的集成,在这里面的原件及负荷点具有相似的性能指标,比如同样的断电时间和可靠性指标,如此一来,在进行可靠性评估时,网络节点数和负荷点数就可以大大的降低了,进而也能够保证评估时的计算量。 2.1.2网络等值法的缺点 再繁杂的配电网都能够借助馈线分层来简化,但是这个过程的工作量是极大的,对于各个子系统需要不断地进行等效,节点需要不断地合并分解,在结果上就是将呈现一个连续的系统,同时还有负荷的可靠性,但是并不是单个的负荷可靠性指标,要得到这个结果还需要进一步的计算,这又是一个庞大的计算量。 2.2分块计算 2.2.1分块计算的实现 把系统列为很多块,其间含有多个元素,故障节点能够在块的基础上进行检索,运用的手段为故障扩散法,由此就能够得出负荷点,乃至于馈线和系统的可靠性指标也就有了。块是在邻接矩阵的基础上产生的,在存储方式上使用的是稀疏技术,如此一来就不用对元素逐一列举了,在时间上就有了很大的余量,进而也就减少了对系统的评估时间。分块算法自身的劣势也很大,当面对节点和开关数目较多的网络时,分块需要的时间是很长的,这在实际环境下并不具有可行性。 2.2.2分块计算的缺点 运用稀疏技术的好处就是节省了大量对元素的列举时间,但是在节点和开关数目较多时,时间也会比较长,这样一来优势就会丧失。 2.3失负荷分析 2.3.1失负荷分析的实现 失负荷一般有两种情况,一种是全部失负荷,还有一种就是部分失负荷。如果故障点位于供电的最小割集中,负荷供电就会彻底瘫痪,转换为全部失负荷。但是当其出现在有容量约束的电力原件时,其他原件负载就会变大,进而变成部分负荷被割离,就是部分失负荷。实际情况下,配电网中多含有环状网和有容量约束的原件,因此在进行可靠性评估时,必须要注意部分失负荷对其的影响。在辐射型配电网中,如果具有能够进行负荷转移的联络开关,那么容量约束的作用就要重点关注了。笔者建议运用树状网二次潮流估计法来进行失负荷解析,其优势在于能够极大的简化计算。 2.3.2失负荷分析的缺点 使用此种方法来解析失负荷时,尽管可以在一定程度上简化计算,但是其花费在对故障潮流计算上的时间就已经很多了。 3未来研究方向展望 至于为何要进行配电网评估方法的研究,为的就是找到一种合适的方法去加强配电网的可靠性,就目前来看,发展智能配电网自愈控制技术极有必要,其不但能够提升配电网的可靠性和安全性,同时还能够避免大规模停电事件的出现,处理大量DG 接入的难题。配电网可靠性提升的关键就在智能配电网自愈控制技术,在配电网出现问题时,能够缩短非故障段的断电时长,但是也有一些因素限制了配电网自愈控制功能的达成,比如智能剖析和决策能力等,在今后的时间里应该投入更多的精力,实现相关技术的突破。 在当前这个时期,不管是何种针对网络连通性的分析手段,都必须要对单个负荷点或失效事件展开一次全面的网络拓扑搜索,在特性上表现为规模巨大,同时花费时间也极长,这样一来其在实用性上也有一定的阻碍。有鉴于此,在以后的发展历程中,必须要加大研究的力度;从其他配电网可靠性评估方面展开剖析,当前的探究依旧处在前期阶段,各个方面都需要花费时间进行完善。除此之外,当前行业

光纤通信基础知识

光纤通信基础知识 基本光纤通信系统 最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源,它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号;光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。下面是光通信系统图。 光通信系统图 数字光纤通信系统 光纤传输系统是数字通信的理想通道。与模拟通信相比较,数字通信有很多的优点,灵敏度高、传输质量好。因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式。 电发射端机 主要任务是PCM编码和信号的多路复用。 多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输,到接收端再用专门的设备将各路信号分离出来,多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(pulsecodemodulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。

抽样是指从原始的时间和幅度连续的模拟信号中离散地抽取一部分样值,变换成时间和幅度都是离散的数字信号的过程。 抽样所得的信号幅度是无限多的,让这些幅度无限多的连续样值信号通过一个量化器,四舍五入,使这些幅度变为有限的M种(M为整数),这就是量化。由于在量化的过程中幅度取了整数,所以量化后的信号与抽样信号之间有一个差值(称为量化误差),使接收端的信号与原信号间有一定的误差,这种误差表现为接收噪声,称为量化噪声。码位数M越多,分级就越细,误差越小,量化噪声也越小。 编码是指按照一定的规则将抽样所得的M种信号用一组二进制或者其它进制的数来表示,每种信号都可以由N个2二进制数来表示,M和N满足M=2N。例如如果量化后的幅值有8种,则编码时每个幅值都需要用3个二进制的序列来表示。需要注意的是,此处的编码仅指信源编码,这和后面提到的信道编码是有所区别的。 现以话音为例来说明这个过程。我们知道话音的频率范围是300~3,400Hz,在抽样的时候,要遵循所谓的奈奎斯特抽样率,实际中按8,000Hz的速率进行抽样。为了保证通话的质量,在长途干线话路中采用的是8位码(28=256个码组)。这样量化值有256种,每一种量化值都需要用8位二进制码编码,那么每一个话路的话音信号速率为8×8=64kbps。 奈奎斯特抽样定理:要从抽样信号中无失真地恢复原信号,抽样频率应大于2倍信号最高频率。 多路复用技术包括:频分多路复用(FDM)、时分多路复用(TDM)、波分多路复用(WDM)、码分多址(CDMA)和空分多址(SDMA)。 时分多路复用:当信道达到的数据传输率大于各路信号的数据传输率总和时,可以将使用信道的时间分成一个个的时间片(时隙),按一定规则将这些时间片分配给各路信号,每一路信号只能在自己的时间片内独占信道进行传输,所以信号之间不会互相干扰。 频分多路复用:当信道带宽大于各路信号的总带宽时,可以将信道分割成若干个子信道,每个子信道用来传输一路信号。或者说是将频率划分成不同的频率段,不同路的信号在不同的频段

分布式电源对配电网的可靠性影响

分布式电源对配电网的可靠性影响 摘要:凭借运行方式灵活、环境友好等特点,越来越多的分布式电源被接入到配电网中,这在对配电系统的结构和运行产生一系列影响的同时,也将改变原有的配电系统可靠性评估的理论与方法。由于用户可以同时从传统电源和分布式电源两方面获取电能,配电系统的故障模式影响分析过程将发生根本性改变,需要考虑系统的孤岛运行。此外,风机、光伏等可再生分布式电源出力波动性以及储能装置运行特性的影响更加剧了问题的复杂性。 本文使用一种分布式电源低渗透率情形下配电系统可靠性评估的准序贯蒙特卡洛模拟方法,计算与用户相关的配电类可靠性指标,指标分别为EENS,SAIDI,和SAIFI。应用馈线区的概念,研究了分布式电源接入后配电系统的故障模式影响分析过程,对系统中的孤岛进了分类,并采用启发式的负荷削减方法维持孤岛内的电力平衡。在上级电源容量充足的前提下,该方法对系统中非电源元件的状态进行序贯抽样,而对风机、光伏、蓄电池组等分布式电源的状态进行非序贯抽样,可以在确保一定计算精度的同时提高模拟速度。 关键词:配电系统,可靠性评估,分布式电源,馈线区,准序贯蒙特卡洛模拟

1、分布式发电发展概况 作为集中式发电的有效补充,分布式发电近年来备受关注,分布式发电技术也日趋成熟,其发展正使得现代电力系统进入了一个崭新的时代。尽管到目前为止,分布式发电尚无统一的定义,但通常认为,分布式发电(Distributed Generation,DG)是指发电功率在几千瓦至几十兆瓦之间的小型化、模块化、分散化、布置在用户附近为用户供电的小型发电系统。它既可以独立于公共电网直接为少量用户提供电能,又可以接入配电系统,与公共电网一同为用户提供电能。按照分布式电源(Distributed Energy Resource, DER或Distributed Generator,DG)是否可再生,分布式发电可分为两类:一类是可再生能源,包括太阳能、风能、地热能、海洋能等发电形式;另一类是不可再生能源,包括内燃机、热电联产、微型燃气轮机、燃料电池等发电形式。此外,分布式发电系统中往往还包括储能装置。 分布式发电的优势包括: 1)经济性:由于分布式发电位于用户侧,靠近负荷中心,因此大大减少了输配电网络的建设成本和损耗;同时,分布式发电规划和建设周期短,投资见效快,投资的风险较小。 2)环保性:分布式发电可广泛利用清洁可再生能源,减少化石能源的消耗和有害气体的排放。 3)灵活性:分布式发电系统多采用性能先进的中小型模块化设备,开停机快速,维修管理方便,调节灵活,且各电源相对独立,可满足削峰填谷、对重要用户供电等不同的需求。 4)安全性:分布式发电形式多样,能够减少对单一能源的依赖程度,在一定程度上缓解能源危机的扩大;同时,分布式发电位置分散,不易受意外灾害或突发事件的影响,具有抵御大规模停电的潜力。 上述分布式发电的独特优势是传统的集中式发电所不具备的,这成为了其蓬勃发展的动力。为此,世界上很多国家和地区都制定了各自的分布式发电发展战略。例如,在2001年,美国的DG容量就占到了当年总发电容量的6%,而其于同年制定完成的DG互联标准IEEE P1574,则规划在10-15年后DG容量将占到全国发电量的10-20%;欧盟也于2001年制定了旨在统一协调欧洲各国分布式电源的“Integration”计划,预计在2030年DG容量达到发电总装机容量的30%左右;我国对DG的发展也十分重视,相继颁布了《可再生能源法》和《可再生能源中长期发展计划》,计划在2020年DG容量达到总装机容量的8%。 但是,在伴随着诸多好处的同时,分布式发电的发展给电力系统,特别是配电系统的规划、分析、运行、控制等各个环节都带来了全新的挑战。分布式电源自身的特性决定了一些电源的出力将随着外部条件的变化而变化,因此这些电源不能独立地向负荷供电,且不可调度。而对于配电系统而言,当DG规模化接入配电系统后,配电系统由原来单一的分配电能的角色转化为集电能收集、电能传输、电能存储和电能分配于一体的“电力交换系统”(Power Exchange System)或“主动配电网络”(Active Distribution Networks),配电网的结构出现了根本性的变化,不再是传统的辐射状的、潮流单向流动的被动系统,给电压调节、保护协调和能量优化带来了新的问题。特别是当配电系统中DG的容量达到较高的比例,即高渗透率时,要实现配电网的功率平衡和安全运行,并保证用户的供电可靠性有着很大的困难。

光纤通信系统模型

光纤通信系统模型 光纤通信是以光纤作为传输媒质,以光作为信息载体的一种通信形式。因此发送端首先将所要传送的声音或图像转换成电信号,而后利用这个电信号来改变光的某个参数如光强或频率 等,再利用光纤将调制后的光信号传送至远处的接收端,接收端则用光电_极管(PIN) 或雪崩光电一极管(A P D)等光检测器将光信号恢复为电信号,再经解调放大后恢复出原始信号。在光纤通信系统中所要考虑的冈素很多,如调制方式、发光元件、光纤、光检测器件、放大再生等,还需考虑所要传送的信号、传送系统编码格式、传输距离、中继设备以及系统的可靠度等因素。 光纤通信系统基本组成如图1-4所示。光纤通信系统主要由光发射机、光纤、中继器、光纤连接器、光接收机等部分组成。 (1)光发射机 光发射机的功能是把输入的电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号 最大限度地注入光纤线路。光发射机由光源、驱动器和调制器组成,光源是光发射机的核心。光发射机的性能主要取决于光源的特性,对光源的要求是:输出光功率足够大,调制频率足够高,谱线宽度和光束发散角尽可能小,输出功率和波长稳定,器件寿命长。目前广泛使用的光源有半导体发光二极管(L E D)、半导体激光二极管(L D)和动态单纵模分布反馈(D F B)激光器。也有使用固体激光器作为光源。 光发射机把电信号转换为光信号的过程称为调制。调制方式主要有直接调 制和间接调制两种,如图1-5所示。 所谓直接调制是用电信号直接调制半导体激光器或发光二极管的驱 动电流,使输出光随电信号变化而实现的。这种方案技术简单、成本较 低且易于实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。间接调制,亦称外调制,它是把激光的产生和调制相互分开,用独立的调制器调制激光器的输出光实现的。目前有多种调制器可供选择,最常用的是电光调

中国光纤通信网

中国光纤通信网 编辑本段简介 中国光纤通信网,是目前国内领先的光纤通信资讯类门户网站。随着我国目前三网融合和光纤到户的飞速发展,供用户交流的网上平台更少,专业的资讯比较分散。而中国光纤通信门户的开放,为行业内企业,用户,爱好者提供了一个在网络上的互相传递业界资讯,交换产品信息等提供了一个大型专业的平台。 编辑本段中国光纤通信网特点 信息交流,技术沟通,产品展示,资讯阅览,新闻订阅,供求关系,寻求商机,广告服务,会员提升,企业建站,个性建设,协会资料,展会资源,行业人才,商务代理等。 编辑本段中国光纤通信网优势 中国光纤通信网的优势在于以提供行业资讯,新闻,专业知识,无数的产品供求信息,以及开放式的运营模式,多样化的增值服务,人性化的版面设计等。使您能更好更领先的掌握行业中的动态,获取更多的商机。从而为广大光纤通信企业拓展网络业务,进军电子商务提供不易多得的良机与契机。 编辑本段网站导航 行业新闻政府企业产品国际 公司运营商制造商代理商 资讯技术文献标准术语 热点FTTH 三网融合物联网泛在网 网络建设规划设计认证研究 产品接入网城域网骨干网配套 商机供应求购合作招标 会展 协会 人才 网络案例 编辑本段行业背景:光纤通信的发展 光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的发展历史只有一二十年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤.采用光纤通信是通信史上的重大变革,美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路,而致力于发展光纤通信.中国光纤通信已进入实用阶段. 光纤通信的诞生和发展是电信史上的一次重要革命与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪后,由于因特网业务的迅速发展和音频、视频、数据、多媒体应用的增长,对大容量(超高速和超长距离)光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。 光纤通信就是利用光波作为载波来传送信息,而以光纤作为传输介质实现信息传输,达到通信目的的一种最新通信技术。 通信的发展过程是以不断提高载波频率来扩大通信容量的过程,光频作为载频已达通信载波的上限,因为光是一种频率极高的电磁波,因此用光作为载波进行通信容量极大,是过去通信方式的千百倍,具有极大的吸引力,光通信是人们早就追求的目标,也是通信发展的必然方向。 光纤通信与以往的电气通信相比,主要区别在于有很多优点:它传输频带宽、通信容量大;传输损耗低、中继距离长;线径细、重量轻,原料为石英,节省金属材料,有利于资源合理使用;绝缘、抗电磁干扰性能强;还具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点,可在特殊环境或军事上使用。

光纤通信技术的现状及前景

光纤通信技术的现状及前景 摘要:近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 关键词:光纤通信传输发展 引言 光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信方式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的串绕非常小;光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听;光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。 自光纤通信问世以来,整个通信领域发生了革命性变化,它使高速率、大容量的通信成为可能。由于光纤通信具有损耗低、传输频带宽、容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐,发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980~2000年2O年间增加了近10000倍,传输速度在过去的1O年中提高了约100倍。目前我国长途传输网的光纤化比例已超过80%,预计到2010年,全国光缆建设总长度将再增加约105km,并且将有11个大城市铺设10G以上的大容量光纤通信网络。 1.光纤通信技术的现状 光纤通信的发展依赖于光纤通信技术的进步。近年来,光纤通信技术得到了长足的发展,新技术不断涌现,这大幅提高了通信能力,并使光纤通信的应用范围不断扩大。 1.1波分复用技术 波分复用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)技术可以充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源,根据每一信道光波的频率或波长不同将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道。把光波作为信号的载波,在发送端采用波分复用器(合波器)将不同规定波长的信号光载波合并起来送人l根光纤进行传输。在接收端,再用1个波分复用器(分波器)将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立(不考虑光纤非线性时),从而在1根光纤中可实现多路光信号的复用传输。 DWDM系统除了波长数和传输容量不断增加外,光传输距离也从约600km大幅扩展至2000km 以上。 1.2 宽带放大器技术 进一步提高传输容量、增大光放大器带宽的方法有掺饵氟化物光纤放大器、碲化物光纤放大器、控制掺饵光纤放大器与普通的EDFA组合、拉曼光纤放大器。 1.3 色散补偿技术 对高速信道来说,在1 5 5 0 n m 波段约18p s ( mmok m) 的色散将导致冲展宽而引起误码, 限制高速信号长距离传输。对采用常规光纤的10Gb i t / s 系统来说,色散限制仅仅为5 0 k m。因此,长距离传输中必须采用色散补偿技术。 1.4 孤子WDM传输技术 超大容量传输系统中,色散是限制传输距离和容量的一个主要因素。在高速光纤通信系统中,使用孤子传输技术的好处是可以利用光纤本身的非线性来平衡光纤的色散,因而可以显著增加无中继传输距离。 1.5光纤接入技术 光纤接入网是信息高速公路的“最后一公里”。实现信息传输的高速化,满足大众的需求,

基本光纤通信系统

基本光纤通信系统 基本光纤通信系统 最基本的光纤通信系统由数据源、光发送端、光学信道和光接收机组成。其中数据源包括所有的信号源,它们是话音、图象、数据等业务经过信源编码所得到的信号;光发送机和调制器则负责将信号转变成适合于在光纤上传输的光信号,先后用过的光波窗口有0.85、1.31和1.55。光学信道包括最基本的光纤,还有中继放大器EDFA等;而光学接收机则接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,最后得到对应的话音、图象、数据等信息。下面是光通信系统图。 光通信系统图 数字光纤通信系统 光纤传输系统是数字通信的理想通道。与模拟通信相比较,数字通信有很多的优点,灵敏度高、传输质量好。因此,大容量长距离的

光纤通信系统大多采用数字传输方式。 电发射端机 主要任务是PCM编码和信号的多路复用。 多路复用是指将多路信号组合在一条物理信道上进行传输,到接收端再用专门的设备将各路信号分离出来,多路复用可以极大地提高通信线路的利用率。 在光纤通信系统中,光纤中传输的是二进制光脉冲"0"码和"1"码,它由二进制数字信号对光源进行通断调制而产生。而数字信号是对连续变化的模拟信号进行抽样、量化和编码产生的,称为PCM(pulse code modulation),即脉冲编码调制。这种电的数字信号称为数字基带信号,由PCM电端机产生。 抽样是指从原始的时间和幅度连续的模拟信号中离散地抽取一 部分样值,变换成时间和幅度都是离散的数字信号的过程。 抽样所得的信号幅度是无限多的,让这些幅度无限多的连续样值信号通过一个量化器,四舍五入,使这些幅度变为有限的M种(M 为整数),这就是量化。由于在量化的过程中幅度取了整数,所以量

2013秋川大《光纤通信网与测试技术》第一、二次作业及答案

《光纤通信网与测试技术》第一次作业答案 你的得分:100.0 完成日期:2014年12月13日14点44分 一、单项选择题。本大题共25个小题,每小题2.0 分,共50.0分。在每小题给出的选项中,只有一项是符合题目要求的。 1.光纤通信系统是: ( B ) A.以电波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 B.以光波作载波、以光纤为传输媒介的通信方式 C.以光波作载波、以电缆为传输媒介的通信方式 D.以激光作载波、以导线为传输媒介的通信方式 2.目前光纤所使用的波段位于电磁波中的: ( A ) A.近红外区 B.可见光区 C.远红外区 D.近紫外区 3.目前光纤通信所用光波的波长有三个,它们是()μm: ( C ) A.0.85、1.20、1.80 B.0.80、1.51、1.80 C.0.85、1.31、1.55 D.0.80、1.20、1.70 4.下面说法正确的是: ( B ) A.为了提高光纤的通信容量,应加大光纤的尺寸 B.光纤的主要作用是引导光在光纤纤芯内传播 C.光纤的主要作用是引导光在光纤内沿直线传播 D.光纤是由高纯度石英玻璃制成的细长圆柱形的线 5.下面说法正确的是: ( B ) A.为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须等于纤芯的折射率 B.为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须小于纤芯的折射率 C.为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于纤芯的折射率 D.为了使光波在纤芯中传输,包层的折射率必须大于涂敷层的折射率 6.下面说法正确的是: ( B ) A.多模光纤指的是传输次模模式 B.多模光纤可传输多种模式 C.多模光纤指的是芯径较粗的光纤 D.多模光纤只能传输高次摸 7.光纤的传输特性主要是: ( C ) A.光纤的传光原理 B.光纤的结构特性和光学特性 C.光纤的损耗及色散特性 D.光纤的传输模式 8.光纤的损耗决定了光纤通信系统的: ( B ) A.通信容量 B.传输距离 C.传输速率 D.传输模式 9.光纤的色散决定光纤通信系统的: ( A ) A.通信容量 B.传输距离 C.传输速率 D.传输模式 10.光分波器是将: ( B ) A.将从一根光纤传输来的同波长的光信号,按不同波长分开 B.将从一根光纤传输来的不同波长的光信号,按不同波长分开

第6章 光纤通信系统的设计

第6章光纤通信系统的设计 在前面几章中,我们已经学习了光纤通信系统中基本元器件的功能,从光源、光检测器、光放大器等有源器件到连接器、隔离器等无源器件。在这章里我们将讨论如何将这些器件通过光纤组合形成具有完整通信功能的系统。光纤通信系统就其拓扑而言是多种多样的,有星形结构、环形结构、总线结构和树形结构等,其中最简单是点到点传输结构。从应用的技术来看,分光同步传输网、光纤用户网、复用技术、高速光纤通信系统、光孤子通信和光纤通信在计算机网络中的应用等等。从其地位来分,又有骨干网、城域网、局域网等。不同的应用环境和传输体系,对光纤通信系统设计的要求是不一样的,这里我们只研究简单系统的设计,即点到点传输的光纤通信系统。内容包括设计原则、数字和模拟通信系统的设计,最后给出了设计实例,以期读者对光纤通信方面的知识有一全面了解。 6.1 设计原则 6.1.1 工程设计与系统设计 光纤通信系统的设计包括两方面的内容:工程设计和系统设计。 工程设计的主要任务是工程建设中的详细经费概预算,设备、线路的具体工程安装细节。主要内容包括对近期及远期通信业务量的预测;光缆线路路由的选择及确定;光缆线路敷设方式的选择;光缆接续及接头保护措施;光缆线路的防护要求;中继站站址的选择以及建筑方式;光缆线路施工中的注意事项。设计过程大致可分为:项目的提出和可行性研究;设计任务书的下达;工程技术人员的现场勘察;初步设计;施工图设计;设计文件的会审;对施工现场的技术指导及对客户的回访等。 系统设计的任务遵循建议规范,采用较为先进成熟的技术,综合考虑系统经济成本,合理选用器件和设备,明确系统的全部技术参数,完成实用系统的合成。 6.1.2系统设计的内容 光纤通信系统的设计涉及到许多相互关联的变量,如光纤、光源和光检测器的工作特性、系统结构和传输体制等。 例如,目前在骨干网和城域网中普遍选择同步数字序列SDH(Synchronous Digital Hierarchy)作为系统制式,在设计SDH体制的光纤通信系统时,首先要掌握其标准和规范,SDH的传输速率分为STM-1(155.52Mb/s)、STM-4(622.08Mb/s)、STM-16(2.5Gb/s)和STM-64(10Gb/s)等四个级别。ITU-T对每个级别(STM-64正在研究中)所使用的工作波长范围、光纤通道特性、光发射机和接收机的特性都作了规定,并对其应用给出了分类代码,表6.1给出了STM-1标准光接口的主要指标,其中应用分类代码中的符号I表示距离不超过2km的局内应用,S表示距离在15km的局间短距离应用,L表示距离在40~80km的局间长距离应用,符号后的数字表示STM的速率等级和工作波长(1310nm)。 又例,对于局域网(LAN)的设计,IEEE、TIA/EIA等组织也有相关的标准,见表6.2,对数据速率、波长作了规定。表6.3表示了波长范围以及相应技术的要求。对于数据速率为10Mbit/s或100Mbit/s的LAN系统,其光缆的长度可以查阅IEEE802.3u和TIA/EIA568A标准。表6.4为其建议的最大光缆长度。 虽然光纤通信系统的形式多样,但在设计时,不管是否有有成熟的标准可循,以下几点是必须考虑的:①传输距离。②数据速率或信道带宽。③误码率(数字系统)或载噪比和非线性失真(模拟系统)。在作过相关的分析后,我们要决定:是采用多模光纤还是单模光纤,并涉及到纤芯尺寸、折射率剖面、带宽或色散、损耗、数值孔径或模场直径等参数的选取;是采用LED还是LD光源,涉及到波长、谱线宽度、输出功率、有效辐射区、发射方向图、发射模式数量等指标的确定;是采用PIN还是APD接收器,它涉及到响应度、工作波长、

光纤通信网铺设方案设计

《数据结构》实验报告 题目: 光纤通信网铺设方案设计 班级: 姓名: 学号: 完成日期:2012/5/28 1.问题描述 在n 个城市间建设光纤通信网络,要求仅选择n-1 条线路铺设光缆,且达到每个城市都有光缆连通。 请用C语言编写程序,求出以最低经济代价(光缆总量最短)建设这个通信网的方案。城市个数、两个城市间的距离由学生自己设计,存储结构和实现算法由学生自己选定并实现。 2.需求分析 ( 1 )输入的形式和输入值的范围; 形式:数字范围:无限 ( 2 )输出的形式;

最小生成树 (3)程序所能达到的功能。 在n 个城市间建设光纤通信网络,要求仅选择n-1 条线路铺设光缆,且达到每个城市都有光缆连通。 3.概要设计 (1)说明本程序中用到的所有抽象数据类型的定义(含数据对象、数据关系、基本操作); typedef int adjmatrix[maxvertexnum][maxvertexnum]; struct edgenode { int frontvex; int rearvex; int weight; }; typedef edgenode adgeset[maxedgenum] (2)系统中子程序及功能要求; 子程序: 将建立的网络各个连接的节点赋上权值 void insit(adgeset>,int n,adjmatrix GA) { for(int i=1;i

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