SDN在电力骨干通信网中的应用研究

电力通信网为电力生产及管理业务提供基础保障,面对全球能源互联网创新业务需求的冲击,现有电力骨干通信网面临着极大的挑战。研究软件定义网络(Software Defined Network,SDN)技术的特点和优势,分析SDN技术对传统光网络造成的直接或间接影响,以及SDN技术在电力骨干通信网的应用场景,最后提出基于SDN的光网络控制平面的具体实现方案。     

融合拓扑及业务特性的电力通信网关键节点识别

识别电力通信网中的关键节点并对其进行重点保护,对提高网络整体可靠性有重要意义。在网络拓扑层,计算节点失效后电力通信网自然连通度的变化多少,得到节点拓扑重要度(NTI);针对电力通信网业务性能指标要求不同给出了业务重要度的评价方法;融合业务信息与拓扑信息定义了网络加权自然连通度,提出了节点融合重要度(NCI)的概念,以实现电力通信网关键节点的识别。以某地区电力通信网为例,将所提方法与其他传统方法进行仿真对比,实验结果表明本文算法的合理性和有效性。     

电力通信网关键节点辨识方法研究

随着智能电网建设的推进,作为电力系统通信专网的电力通信网结构日渐复杂,承载业务量也日益增多。为准确辨识电力通信网的关键节点,提出多评价指标的关键节点辨识方法。首先按照网络拓扑情况和节点凝聚度计算各节点的静态重要度,根据节点所承担业务数量和种类计算各节点的业务重要度。然后利用三标度层次分析法确定两个指标的权重。最后根据指标及其权重计算各节点重要度,完成电力通信网的关键节点辨识。仿真表明,相对于其他算法,该算法能够更好地综合电力通信网拓扑特性和节点业务量情况,全面体现出各节点在电力通信网中的地位和作用,对电力通信网的运行风险评估具有重要参考价值。     

融合拓扑及业务特性的电力通信网关键节点识别

识别电力通信网中的关键节点并对其进行重点保护,对提高网络整体可靠性有重要意义。在网络拓扑层,计算节点失效后电力通信网自然连通度的变化,得到节点拓扑重要度（NTI）。针对电力通信网业务性能指标要求不同给出了业务重要度的评价方法;融合业务信息与拓扑信息定义了网络加权自然连通度,提出了节点融合重要度（NCI）的概念,以实现电力通信网关键节点的识别。以某地区电力通信网为例,将所提方法与其他传统方法进行仿真对比,实验结果表明所提方法的合理性和有效性。     

SDN中基于机器学习的DDoS攻击协同防御

现在电力系统业务越来越多,传统的网络架构缺乏全局观、控制能力不强。软件定义网络(SDN)是一种新兴的网络架构,将SDN运用到电力系统中去,可以改变以往电力通信网的静态化格局,实现真正意义上的智能电网。然而,SDN这种体系结构容易受到分布式拒绝服务(DDo S)的威胁。采用卷积神经网络和SVM支持向量机相结合的方法来检测攻击。利用SDN控制器全局管理的特性,通过控制器提取相邻交换机之间的关联特征,使得交换机可以协同运作,提高检测精度。此外,为了可以实时观测网络的安全状况,设计了基于Influxdb和Grafana的轻量级网络监控系统。通过模拟攻击和正常流量来获取大量数据集,并和其他检测方法进行对比试验。实验结果表明,该模型有更高的检测率和更低的误报率,数据也可以实时上传到监控系统中,给管理者提供整个网络的视图,使得网络的管理更加便捷。     

考虑电网关联度的电力通信网关键环节识别

电力通信网作为电网的支撑网络,其可靠运行对电网安全可靠运行有着重要意义。为了识别电力通信网的关键环节,提出了一种考虑电网关联度的电力通信网关键环节识别方法。首先,构建电力-通信复合系统,其次,分别构建电力系统层节点评价体系、链路评价体系和通信系统层节点评价体系、链路评价体系,然后采用TOPSIS算法分别求得电力系统层节点重要度、链路重要度以及通信系统层节点重要度、链路重要度。最后,通过特定的代数运算,将电网关联度与通信网自身的重要度结合起来,分别求得考虑电网关联度的电力通信网节点、链路重要度值,并依据重要度值,识别出电力通信网关键环节。某省实际电力通信网仿真结果表明,该方法可以有效地识别出关键环节,证明了该方法的可行性。     

调度自动化对电力通信网传输性能的需求分析

电力通信网承载着诸多重要的电力系统业务,其可靠性与电网安全、稳定、经济、优质运行密切相关。以电力系统调度自动化业务为例,参照相关行业标准及以往经验,初步探析了电力系统调度自动化业务对电力通信网传输性能的具体需求。通过电力系统调度自动化业务对电力通信网传输性能的需求分析,力求为电力通信网的优化以及可靠性的评估起到有效的指导作用。     

基于SDN构建高性能、易扩展的电力通信网

目前电力通信网所采用的是以主机为核心的传统网络组建方式,该模式在运营中表现出的设备投资大、管理成本高、升级难度大等问题,使其越来越难以满足电力系统信息化发展与创新的需要。在分析电力通信网承载业务特点的基础上,结合当前互联网发展趋势提出了一种基于软件定义网络（SDN）的新型电力通信网络架构,该架构具备的高性能、高可靠性、易扩展等特性,同时还可以便捷、低成本地实现网络管理、扩展升级以及新业务研发与部署。     

县域电力通信网问题分析及改进方案

县域电力通信网是保障县域电网安全生产和稳定运行的重要基础。文章针对河南县域电力通信网存在问题进行相应分析,针对不同的业务,提出了建设分组传送网(Packet Transport Network,PTN)和改造完善同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy,SDH)并举的改进方案,形成了相对清晰的网络层次结构,提升了县域通信网带宽及业务承载能力,为智能电网建设起到了强有力的通信支撑作用。     

基于边临毁度的电力通信网脆弱性分析

电力通信网脆弱性分析对确保电力系统安全运行和加强电网健壮性具有重要意义。首先建立了电力通信网络模型,从网络的业务层、网络传输层和物理层指标出发,建立了基于临毁度和网络损失度的电力通信网的脆弱性评估和分析模型。接着对边的业务传输时延指标、带宽占比指标和物理故障概率指标评估得出网络部件(节点、边)的临毁度。最后结合网络部件失效后的系统损失度,得出网络部件的脆弱度评估值。以IEEE-30节点系统为例进行仿真,完成了通信网络部件的脆弱性评估分析,结果表明通信链路的长度和业务分配方案与电力通信网的脆弱性密切相关。     

面向软件定义网络的配电边缘计算终端优化部署方法

为增强配用电物联网的业务支撑能力以及节省经济成本,提出了一种面向软件定义网络(software defined network, SDN)的配电边缘计算终端优化部署方法。电力无线专网基站具有丰富的数据流与业务流,利用无线基站站址部署配电边缘计算终端具有显著的优势。首先,介绍了面向软件定义网络的配用电物联网边缘计算架构,建立了配用电物联网的业务、智能终端和边缘计算终端等要素模型。进一步,考虑边缘计算终端、智能终端以及SDN控制器的通信方式约束、边缘计算终端的服务延时和硬件配置约束,以年均设备成本和年均运行成本之和为目标,建立了配电边缘计算终端优化部署模型。最后,基于多场景的算例仿真结果验证了所提方法的有效性。     

基于SDN架构的电力通信网络能耗动态调节

传统电力通信网络能耗调节过程,无法根据通信距离进行及时调整且节点与通信之间协调效果不理想,为此论文提出基于SDN架构的电力通信网络能耗动态调节方法。根据电力通信网络的SDN体系架构,分析目前电力通信网络能量消耗情况。从节点和通信距离两个角度,构建调节电力通信能耗模型,两者协调共同实现电力通信网络能耗的动态调节。实验结果表明,研究方法的能耗调节精准度得到了较大提升,证明了通信距离与节点能耗之间的均衡性,说明该论文的研究有利于电力通信网络可持续发展。     

基于SDN的电力通信网络关键技术综述

随着智能电网和能源互联网的不断深入发展和推进,云计算、数据仓库、数据挖掘以及虚拟化等技术在电力行业的成熟应用,现有电网已无法满足业务的需求。软件定义网络(software defined network,SDN)作为新兴网络架构实现了控制功能和数据转发功能的解耦,是未来电力通信网络架构的选择之一。文中通过对SDN网络原理的论述,详细讨论了基于SDN的电力通信网络需要解决的关键技术,主要包括网架性能、安全性、时延、可扩展性、链路可靠性、容错性和兼容性,最后展望了软件定义网络相关技术在电力系统中的应用领域。     

智能配用电通信网络的研究

随着智能电网的不断发展,各种新型配用电业务层出不穷,现有配用电通信网络架构不能很好地满足未来配用电业务灵活性、开放性的要求。对新兴的智能配用电业务在通信网络方面的需求进行了分析。提出了基于SDN技术并结合网络虚拟化与融合网关技术的智能配用电通信网络方案,研究了网络的基本架构和涉及的关键技术,最后,对SDN技术在配用电业务中的拓展应用进行了展望。     

矢量控制系统的速度控制及速度辨识新方法研究

介绍了异步电动机矢量控制系统神经网络速度控制器的设计方法;同时提出了将开环直接计算与模型参考自适应方法相结合的神经网络混合转速辨识模型。仿真结果表明,基于该速度控制器和速度估计器的矢量控制系统动静态性能好,解决了瞬时无功模型参考自适应方法的转速不稳定问题,转速估计精度高。     

Economic Evaluation for 5G Planning of a Distribution Network Considering Network Coupling and Important Node Identification

The rapid development of communication services in the power distribution network poses challenges for existing wireless communications, and the deployment of a fiber optic network is costly and difficult. The emerging 5G technology has been piloted in power distribution networks, though the cost-effectiveness of its large-scale deployment remains unclear. This paper proposes an economic evaluation method for 5G planning in power distribution networks, considering the coupling relationship between power distribution and communication networks and the identification of important network nodes. First, the objective function to solve the planned number of 5G base stations is established. This is solved using the adaptive particle swarm algorithm and K-means algorithm. Second, the coupling relationship between the distribution and communication networks is discussed and quantified. The node importance of the coupling network is analyzed to identify the important nodes, and micro base stations or optical fibers are added to improve the reliability of the distribution network at the communication level. Finally, an economic evaluation index of 5G planning of the distribution network is established. The paper compares the economic solutions of 5G and 4G communications in city and town scenarios using the IEEE 123-node network as an example, and concludes that the economics of 5G are better than those of 4G.     

基于NGOSS的电力通信运行支撑管理实践

在对TMF NGOSS进行深入研究的基础上,参照通信运营商在OSS体系规划和建设中的先进经验,分析电力通信管理的困境和发展趋势.结合广东电网通信体制和运行机制调整的实际情况,以广东电网智能通信网全程管控系统项目为例,研究和探讨了新形势下电网通信管控支撑体系的构建、部署和应用思路.     

拒绝服务攻击下的分布式弹性负荷频率控制

开放通信网络的大量应用,给电网带来了潜在安全隐患.文章研究了周期性拒绝服务攻击下的弹性负荷频率控制器的设计问题.给出了一种可检测的拒绝服务攻击模型,推导了网络攻击下的分布式负荷频率控制时滞切换系统模型.基于李亚普洛夫理论,分析了切换系统的稳定性,并进行了弹性控制器设计,所设计控制器对负荷扰动和网络攻击具备一定的鲁棒性....