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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

面向电力通信网现场可穿戴运维作业工单调度优化方法

电力通信网现场可穿戴运维对于电力通信网以及智能电网的稳定和有效运营至关重要,为了保证电力通信网现场可穿戴运维作业质量和提高运维作业效率,本文提出了一种电力通信网现场可穿戴运维作业工单调度优化方法,促进现场可穿戴运维作业的高效实施。针对目前电力通信网现场工单调度业务特征,结合运维人员技能、作业资源等特点,描述并建立多资源约束下的现场可穿戴运维作业技能最大化与时间最优工单调度模型,然后使用改进病毒遗传算法进行求解。本文提供了对提出算法的实验评估,并通过数值算例验证了该算法在多资源约束下的现场可穿戴运维作业工单调度中的有效性和可行性。     

考虑链路失效概率的电力业务保护策略EI北大核心CSCD

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。     

基于业务优先级和SRLG的电力需求响应业务调度优化算法

为降低电力通信网多优先级业务传输的失效概率,提高系统可靠性,提出一种基于业务优先级和共享风险链路组(shared risk link groups,SRLG)的电力需求响应调度优化算法。根据电力通信网业务的分类,将需求响应业务进行业务优先级的分区定位,提出电力需求响应业务传输的信用值整形机制(credit-basedshaper,CBS),对不同优先级业务的传输调度机制进行描述。考虑电力通信网的共享风险链路组,对不同优先级业务调度路径的选择进行优化,实现所选路径的高可靠性。仿真结果表明,所提算法可以有效降低需求响应业务调度路径的SRLG综合失效概率和风险,平均节点处理时延较小,很好地保证了需求响应业务传输的可靠性和安全性。     

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。     

基于自组织临界性的电力异构通信网络稳定性研究

电力异构通信网络在未来的智能电网中起着重要的作用,但是其结构复杂,极易发生大面积网络的瘫痪。针对此问题,利用复杂网络中的自组织临界性理论,将电力异构网络按照三角剖分理论划分为多个子区域,根据各个节点发生关联故障的概率指标,提出了一种改进的遗传算法。此算法搜索关键的故障网络节点,对关键的故障网络节点进行维护或切断,从而使电力异构通信网络处于自组织而远离临界状态,最终避免了大面积网络瘫痪事件的发生。仿真结果表明,所提算法在多种网络拓扑结构下具有鲁棒性。     

面向电力物联网信息感知的低压电力线与微功率无线通信融合方法

为提高电力物联网信息感知层面的覆盖范围和可靠性,提出一种构建低压电力线与微功率无线通信跨层融合网络(CPW)的方法。首先建立CPW的统一介质访问控制(MAC)层模型,为实现CPW网络层的融合提供基础支持;然后提出一种结合布朗运动与局部收敛次数控制的改进蚁群算法,完成了CPW的组网过程;对CPW的子业务流进行分配,并提出业务分配中的误码率需求因子,实现了低压电力线与微功率无线通信网络的跨层融合。仿真结果表明,该跨层融合网络的通信链路服务质量优于电力线与无线双模或级联通信网络,用户可以根据不同业务设置相应的误码率需求因子,以兼顾通信链路质量与网络负载均衡,保障CPW的高效性和可靠性。     

基于提升韧性的输电网灾后应急维修策略优化

极端自然灾害等事件易使输电网发生大范围故障.为减少经济损失,提升输电网灾后恢复能力,对输电网灾后应急维修策略优化进行研究.首先根据输电网韧性内涵,提出期望系统负荷恢复效率作为韧性评价指标;其次分析输电网灾后应急维修的过程,建立基于时间不确定的输电网灾后应急维修策略协同优化模型.该模型既考虑了输电网的韧性提升带来的经济性...     

基于改进蚁群算法的电力通信网络路由优化算法研究

在电力通信网络中,负载均衡可以减少瓶颈节点的过载和充分利用资源。针对智能电网中电力通信网络负载均衡问题,文中提出了一种将蚁群算法与链路权值算法相结合的负载均衡算法。在发挥蚁群算法优势的基础上,通过链路权重判断功能直接选择最优传输链路方案。通过仿真将所提算法与常用负载均衡算法进行比较,验证了所提算法的优越性和可行性。结果表明,该方法更适合于复杂的应用场景,在电力通信网络中具有更好的负载均衡能力,具有一定的参考价值。     

基于SDN与NFV的电力5G网络切片差异化资源分配方案

基于SDN与NFV技术框架,以满足电力多业务差异化需求为目标,设计了面向大规模采集类业务、低时延电力工控业务、移动大带宽巡检类业务等场景的电力5G网络切片方案;建立了从电力业务需求到网络切片通信、计算资源的映射模型,揭示了两者之间的作用机理与转换关系.以电力多业务传输带宽、时延以及计算资源需求为约束条件,建立了电力5G多业务网络切片运行经济性最优数学模型,提出网络切片通信与计算资源的联合分配算法,实现了电力网络切片资源高效、经济利用.     

星间通信中带宽和功率联合分配算法

针对星间通信链路的资源分配与现实中业务需求和信道条件不能匹配,导致有限的星上资源不能得到充分利用的情况,本文通过构建星间通信系统容量模型,提出了一种星间通信中带宽和功率协调分配算法。算法根据不同链路具有不同信道条件和业务需求,采用拉格朗日对偶理论和次梯度法,通过对功率和带宽的二次迭代,最终的到功率和带宽的最优解。仿真结果表明本算法能够有效地为不同链路分配合理的带宽和功率资源,使系统总容量得到明显的增加,并对系统资源利用率进行显著的提高。     

考虑配电网级联故障的分布式电源选址方法研究

近年来,大规模停电事故的频繁发生凸显了提高电网鲁棒性的必要性。借助于复杂网络分析方法,充分考虑配电网的潮流特征并建立级联故障模型,在此基础上研究发电节点的选址方法对配电网在级联故障条件下的鲁棒性的影响。首先,提出了基于节点介数和节点度的电源选址方法,并与随机选址进行比较。实验结果表明,基于节点介数和节点度的选址方法得到的网络鲁棒性更高。其次,利用粒子群算法进一步优化电源位置。实验结果显示,与基于节点介数和节点度的方法相比,粒子群算法能够得到更高的电网鲁棒性,但是计算开销也更大。进一步,从节点负荷均衡的角度提出了受限粒子群算法,有效提高了粒子群算法的运算效率。最后,研究了电网拓扑结构性质对电源选址问题的影响。实验结果表明随着网络异质性的减弱,选址方法的效果先增加后减小。     

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。     

主动配电网低压分布式光伏连锁故障分析

分布式光伏发电系统大规模离散式接入配电网的趋势日益明显,电网节点光伏渗透率升高,功率传输流向发生改变,影响配电网电压分布。含分布式光伏发电系统的主动配电网模型通常是在单一节点处并联等效光伏电源模型,难以体现分布式电源离散性分布的特点。为此,建立含低压分布式光伏发电系统的主动配电网仿真模型,模拟低压分布式光伏系统脱网所引发的配电网电压波动以及各节点分布式电源连锁故障。基于牛顿-拉夫逊法潮流计算原理,提出关于节点功率变化对配电网电压分布影响的分析方法;仿真结果表明,低压分布式光伏发电系统连锁故障的分析方法能够较为准确地描述相应主动配电网在电压跌落情况下的连锁故障情况。