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。     

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.     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

计及倒换时延的需求响应业务P圈保护策略

为应对日益增长的需求响应业务传输带宽需求,该文设计了一种考虑节点与链路业务承载能力的动态负载均衡模型,利用该模型能够有效实现网络局部业务疏导,将业务导向负载能力大的且保护水平高的链路上。同时,利用重要度将需求响应业务与非需求响应业务进行区分。在该基础上利用启发式算法自适应学习,有选择地针对需求响应业务提供不同的保护方式。以传统P圈配置和复用的方式为低重要度的业务配置保护路径,而高重要度的业务分别复用已配置P圈中单链路故障下的倒换时延最小保护路径。从而进一步提高资源利用率,降低阻塞率。仿真实验结果表明,所提的基于动态负载均衡的最小倒换时延P圈保护策略能在一定程度上提高资源利用率,降低冗余度的同时,实现重要等级高的业务倒换时延最小化目标局部最优求解。     

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。     

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。     

基于SDN的智能电网故障恢复策略

为了解决电力通信网中基于端到端的丢包检测方法速度慢及丢包率高的问题,设计了一种基于软件定义网络(software defined network,SDN)的智能电网链路故障恢复算法。采用SDN的Openflow开源框架,将电力通信网的链路控制和数据转发平面进行分离,快速实现电网链路故障探测和上报机制。设计了智能电网多播回收机制,并提出了一种算法分别从链路故障检测、预先计算备份多播树和实现快速备份树的安装等三个方面对网络链路故障进行恢复,实现控制信号的开销最小化。在POX Openflow控制器上使用Mininet仿真器进行评估的结果表明,该算法与传统端到端检测算法对比,时间开销降低了90%,控制平面信令开销降低了25%。此外,预先安装的备份多播组的数目不小于7时,该算法的优越性更加明显。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

一种电力通信网络运行质量量化评估方法及应用

研究了基于预期业务损失以及业务潜在风险程度评价的电力通信网络运行质量量化评估方法,提出失效业务比和影响业务比2个评价指标。基于该研究方法,以甘肃省电力骨干光通信网为实施案例,通过PSCPlanner网络仿真软件对骨干通信网实施N-1故障仿真分析,得出不同区域的骨干链路重要性以及运行质量分布情况,旨在为甘肃省公司各级电力光通信网的运行维护和升级改造提供指导。     

基于SDH不中断业务链最优化成环的研究及应用

文章根据宜昌光通信网现状结构分析研究进行优化设计和整改,实现不中断业务平台的接入,把通信网的链路整改成环网,完成环网上的断纤保护,实现自愈环功能,便于维护管理形成安全稳定可靠的通信网。     

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。