考虑链路失效概率的电力业务保护策略

电力业务因其行业特殊性,承载其传输的电力通信网的生存性逐步被重视。该文为了提高电力通信网络的可靠性研究了P圈(preconfigured cycle,P-cycle)在电力通信网中的应用,提出了一种考虑链路风险的保护策略(riskconsidered link protection strategy,RCLPS)。首先对链路失效风险进行建模,随后针对P圈的物理结构限制及链路风险对电力业务进行负载均衡(load balance, LB),将网络中的业务向风险较低的链路上进行疏导,并且使网络中的业务分布更加有利于使用P圈进行保护,从而提高保护效率和网络资源利用率。仿真结果表明,RCLPS算法可以有效降低保护冗余度,并可以实现对网络中资源的高效利用。     

区分电力业务保护质量的链路故障差异化保护策略

随着智能电网和能源互联网的快速发展,电力通信网(EPCN)承载的业务越来越多样。为提高EPCN资源利用率,降低网络风险,保证电力业务的可靠传输,提出了一种区分电力业务保护质量的链路故障差异化保护(DLFDP)策略。首先,基于电力通信业务流特征,分析链路失效风险,对EPCN中业务风险进行建模。其次,根据业务重要度和链路风险度提出了基于服务质量的3类保护模型,考虑负载均衡的影响,将网络中的业务向风险较低的链路上进行疏导,在为高重要度业务分配独立保护路径的基础上,复用P圈来保护高风险链路,同时降低网络的阻塞率和风险。仿真结果表明,DLFDP算法可以更加高效地利用网络资源,降低网络中的业务风险和链路风险,同时降低网络的阻塞率。     

基于等势P圈的电力通信骨干网保护优化

为解决我国电力通信骨干网资源紧缺问题,该文主要研究可以同时保护变电站通信节点故障和站间光纤链路故障的路径P圈保护方案。依据电力通信网建设规范中提出的以端到端路径长度限制为业务时延约束,在考虑变电站间实际光纤链路容量限制的条件下,基于电力通信网业务典型的汇聚特征,提出等势P圈生成算法,然后建立最优化整数线性规划(integerlinearprogramming,ILP)配置模型,通过优化电力通信骨干网的通信通道配置来提高其资源利用率。以电力通信十三五规划中江苏省某地区的电力通信网拓扑为例进行仿真,并与现有的电力通信网双路由算法以及电信网络中的故障独立路径P圈算法进行对比,从资源利用率、保护路径长度以及最大业务容纳量等多项指标验证了该文所提算法的高效性。此外,业务路由均衡对等势P圈配置的优化也进行了初步研究。     

面向电力业务需求的P圈/快速重路由混合故障保护算法

为解决电力通信网络所承载的不同等级业务的区分保护问题,文中在共享风险链路组(SRLG)的约束下,提出了一种面向电力业务需求的P圈/快速重路由(P-cycle/FRR)混合保护算法。针对通信网链路光缆芯数差异及不同的电力业务需求,实现了具有部分多链路故障恢复能力的电力业务分级保护。仿真结果表明,所提出的算法可保证网络重载情况下高优先级业务的故障恢复时间、业务阻塞率等关键指标,能够有效地支撑与电力系统生产安全相关的高等级业务信号故障的快速恢复。     

基于网络编码的电力通信网跨层保护算法

由于电力行业的特殊性,承载其业务传输的电力通信网的可靠性逐步受到了重视,随着电力通信网架建设不断完善,网络逐渐表现出垂直分层化的特点,使得跨层联合保护成为可能。文中针对电力通信网设计了一种基于网络编码的跨层保护策略(CLPBNC)。在IP层利用网络编码为链路提供保护,在光传输网中利用预置圈恢复链路故障,并研究跨层联合保护的条件,进而提高保护效率。仿真结果表明,CLPBNC可以有效降低保护冗余度,提高保护效率进而优化网络的整体性能。     

电力光通信网中基于P圈的多播业务保护算法

为解决电力光通信网中多播业务的链路保护问题,提高电力光纤通信网的波长利用率,降低阻塞,提出了一种基于P圈(preconfigured cycle,P-cycle)的保护算法以实现电力多播通信业务故障的保护。基于电力光通信网中的多播业务需求,改进Prim算法生成与多播请求对应的优化多播树,以此为基础设计了启发式P圈构造算法将多播树的目的节点连接为圈以保护整棵多播树;针对保护资源利用效率问题,分析了P圈的复用条件,通过复用网络中配置的P圈以提高波长利用率;为降低阻塞,在生成多播树和P圈时采用了一种容量均衡策略以实现对链路负载的均衡。仿真结果表明,与已有哈密顿P圈和流P圈保护方案相比,所提算法能够显著降低电力通信网的冗余度和阻塞率,且在多播规模较小时有最佳的保护性能。     

基于电力需求响应业务特性的P圈保护策略

为提高电力通信网资源利用率,降低网络冗余,满足电力需求响应业务对于传输网络可靠性的要求,文章考虑需求响应的业务特性,提出一种基于报文感知的电力需求响应业务P圈保护策略(P-Cycle protection strategy for power demand response service based on message awareness,DRPS-MA).通过负载均衡方案对网络流量进行疏导,避免网络中的业务集中至某些特定链路,可以有效降低网络阻塞,优化业务路由.保证网络可靠性的基础上通过工作路径和保护P圈联合优化算法解决需求响应业务的寻路和保护问题,为待处理的业务请求分配工作带宽和保护带宽,最大化利用网络资源.仿真结果表明所提DRPS-MA算法能够显著降低电力通信网的冗余度和阻塞率,为需求响应业务提供端到端的快速恢复.     

电力ASON中基于SRLG完全分离P圈的链路故障保护算法

结合电力光纤网络对网络生存性和可靠性的需求,在共享风险链路组的约束下,为电力ASON网络动态业务提出了一种基于P圈的链路故障保护算法。该算法采用整数线性规划模型,为给定的网络拓扑离线配置SRLG完全分离P圈集,以保证100%单链路故障保护的同时实现单SRLG故障保护。在动态业务环境下,该算法给出路由策略为业务动态计算工作路径和分配保护容量。仿真结果表明,所提算法具有部分双链路故障保护能力,所需的保护容量介于单链路故障保护和完全双链路故障保护之间,可为电力ASON网络中的单链路故障和完全双链路故障提供有效的混合保护。     

高效P圈保护技术在电力通信网中的应用

为解决电力通信网络带宽资源的瓶颈问题,文中针对电力通信网络现状,探索P圈保护技术在电力通信网络中的应用。引入分插复用器(ADM)P圈跨接链路扩展接口,以提供P圈的跨接链路保护。建立网络资源配置的数学模型,并以跨接链路算法生成基本P圈备选集,根据新开通业务加权因子并结合500kV站点的直连站点数目动态调节备选圈的权重,减小瓶颈节点产生的概率。在此基础上,提出一种启发式资源迭代配置算法,减小整数线性规划(ILP)方法的运算量,通过对路由信息修正提高保护资源的利用效率并扩展保护圈的容量效率。以广东电网东部区域500kV线路光缆覆盖的网络拓扑结构为例,分析电力通信网中的业务阻塞性能与资源冗余度,并验证该方法的有效性及未来的应用前景。     

基于业务的电力通信网风险评价方法

针对传统电力通信网风险评价方法的单一性,提出了一种基于业务的电力通信网风险综合评价方法。评价方法首先基于业务分析电力通信网链路的运行风险;其次从网络拓扑角度分析各链路对网络的重要性并得到链路权重值;利用链路权重和链路风险值进行综合运算,从而得到网络风险值和网络风险均衡度这两项风险评价指标值。以一个由8个节点、12条链路组成的基础网络为例,构建电力通信网络模型进行仿真,仿真结果证明了综合评价方法所得指标的有效性与准确性,并可为网络风险控制提供参考,具有现实意义,在风险管理方面有一定的应用前景。     

基于网络编码面向需求响应的高效链路保护方法

电力需求响应业务近年来快速发展,其传输所依赖的电力通信网的生存性正在逐步得到重视。通过研究网络编码P圈(preconfigured cycle,P-cycle)对于链路的保护方式,结合需求响应业务流特征,提出了面向需求响应的网络编码P圈生成算法(demand-response-oriented network coding P-cycle,DR-NCPC)。首先,分析DR业务流向和可靠性的特殊性,其次结合DR业务的特点对备选P圈集合进行扩张,从而实现对DR业务的高效保护。仿真结果表明,所提算法有效地降低了保护冗余度和备选圈规模,能够为DR业务提供可靠的保护。     

一种最优化资源保护技术在电力通信网中的应用EI北大核心CSCD

为解决电力通信网资源利用率低的问题,该文研究通过配置P圈来实现电力业务的保护。以江苏省某地区的220 kV变电站通信网为例,考虑实际的物理距离和光纤容量限制,使用业务均衡Dijkstra路由算法进行业务路由,该文设计了一种基于通道保护的电力通信网最优化资源保护方法。与传统的电力通信网保护方案和经典的P圈配置方法相比,该文算法有效降低了电力通信网络的资源冗余度。同时,在P圈长度限定条件下,对业务完全保护的业务容量配置方法进行了探索,划定了自由区、可行区和截止区3段业务通道容量分布,对于电力通信网的规划与升级具有一定的参考价值。     

一种最优化资源保护技术在电力通信网中的应用

为解决电力通信网资源利用率低的问题,该文研究通过配置P圈来实现电力业务的保护。以江苏省某地区的220 kV变电站通信网为例,考虑实际的物理距离和光纤容量限制,使用业务均衡Dijkstra路由算法进行业务路由,该文设计了一种基于通道保护的电力通信网最优化资源保护方法。与传统的电力通信网保护方案和经典的P圈配置方法相比,该文算法有效降低了电力通信网络的资源冗余度。同时,在P圈长度限定条件下,对业务完全保护的业务容量配置方法进行了探索,划定了自由区、可行区和截止区3段业务通道容量分布,对于电力通信网的规划与升级具有一定的参考价值。     

面向电力需求响应业务的P圈保护算法

为满足电力需求响应(DR)业务对实时、可靠通道的技术需求,解决DR多播业务的通道保护问题,提出了一种面向电力DR业务的P圈保护算法。通过评估DR多播链路的重要度,采用边扩张和对偶圈合并算法对已配置的P圈进行优化,实现对DR重要链路的优先保护。仿真结果表明,所提出的算法有效减少了P圈的数量和保护失效率,提高了保护资源的复用度,能够为电力DR业务的通道级故障的快速恢复提供有力支撑。     

共享风险链路组与风险均衡的电力通信网路由优化策略

从电力通信网的构成出发,分析了网络承载的业务和业务重要度的重要性。提出评价业务重要度的逼近理想解排序法(TOPSIS),分析了网络中广泛存在的共享风险问题,建立了风险均衡模型,提出了共享风险链路组(SRLG)与风险均衡的电力通信网路由优化算法。引入平均业务风险、风险均衡度、阻塞-风险综合指数和SRLG剩余带宽容量占比等指标进行路由优化和性能评价。以江苏省某市的光缆路由拓扑为例进行仿真,验证了所提算法的有效性。仿真结果表明,所提算法在不增加阻塞风险的情况下,有效降低了网络平均业务风险,提高了工作路径的风险均衡度,减少了SRLG剩余带宽容量占比进而降低了共享链路的业务失效风险。     

负载与风险联合均衡的电力通信网路由优化算法

针对电力通信网对高可靠性和高可用性的要求,提出一种考虑链路负载与业务风险联合均衡的电力通信网路由优化算法,以降低网络的阻塞率和业务传输风险。首先基于电力通信业务流特征,分析了节点和链路的带宽资源占用情况,建立了负载均衡模型。其次,结合电力通信网特点分析了光纤链路可用率,并考虑业务重要度分析了不同保护方式下业务的风险,进而设计了风险均衡模型。最后,引入均衡因子对链路负载与风险进行联合均衡,以同时降低网络的阻塞率和风险。选取江苏省某市的电力光缆路由网作为测试网络验证所提算法的有效性,仿真结果表明,与典型的负载均衡路由算法和最小故障风险损失的路由算法相比,该文所提算法能够同时降低网络的阻塞率和业务风险,均衡链路负载流量和风险值。     

基于结构熵的电力骨干通信网抗毁性研究

电力骨干通信网抗毁性分析对于评价电力通信网络的生存性能,制定网络的保护策略具有重要的意义。结合复杂网络异构性,基于电力骨干通信网拓扑结构,构建了网络节点差异性矩阵。依据电力通信的业务特点,将链路传输流量作为链路的权重,构建了网络链路差异性矩阵。融合节点及链路差异性定义了节点重要度及电力骨干通信网的结构熵。以一个实例网络对网络的节点重要度及蓄意攻击下以结构熵为指标的网络抗毁性进行了仿真分析,结果表明了所提方法的合理性和有效性。     

电力通信网脆弱性分析

电力通信网作为智能电网的支撑网络,其可靠性已成为智能电网智能化和经济、安全运行的先决条件。脆弱性作为网络可靠性的一种有效测度,可以衡量网络在遭受攻击或设备自然失效时的网络性能。提出了一种基于电力业务重要度的电力通信网业务层脆弱性分析方法:针对传统电力业务重要度评价中,专家评分环节产生的主观不确定性,给出了一种以客观指标要求替代专家主观评分的业务重要度评价方法,即特征指标评价法;将业务重要度作为网络参数,在业务层上建立电力通信网网络模型,以链路失效造成的业务重要度损失来衡量网络的脆弱性,并对4种链路失效模型下的电力通信网脆弱性进行了分析,分析结果表明,网络在蓄意攻击下的脆弱性较高,且业务重要度在各链路上的分布越集中,网络的脆弱性越高;以分析结果为基础,提出通过调整路由策略改进电力通信网脆弱性的方法并应用于实例网络,仿真结果证明了方法的有效性。     

电力系统保护OTN通信网路由均衡规划方法

针对电力系统保护光传送网(OTN)通信网路由规划光层链路资源占用不均衡问题,提出一种电力系统保护OTN通信网路由均衡规划方法。首先,阐述了电力系统保护通信网的结构与业务需求;然后,在构建电力系统保护OTN通信网网络分层模型的基础上,量化电层和光层指标作为约束条件,提出了含传输时延、业务可靠性、电层资源占用率和光层资源占用率的路由均衡最优规划模型和模型求解方法;最后,实验验证了该规划方法的有效性。仿真结果表明,该规划方法可以避免高负载光层链路和光层节点的出现,降低了光层链路占用率标准差。     

一种基于P圈的资源保护方法在电力通信网中的应用研究

为缓解电力通信网带宽资源紧张问题,研究了一种新型资源保护方法 (P圈)应用在电力通信网中,在变电站通信网的拓扑中,提出了一种基于列生成技术的ILP方法来计算并配置P圈,并进行了仿真分析,结果充分说明了该算法在提高电力通信网资源利用率方面的优越性。