一种智能电网的通信资源优化规划方法技术

本发明专利技术针对智能电网的通信资源利用效能低下问题，提供一种智能电网的通信资源优化规划方法,通过采用智能电网的分层传输网络模型和进行接入资源的优化调度，实现了智能电网中通信资源在大时空域分布和高能量域条件下的利用效能提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及智能电网领域，特别是涉及通信网络，以及优化理论。
技术介绍
智能电网是一种用来提高电网效率、可靠性和安全性的现代电力网络基础设施,其通过自动化控制和通信技术将可再生替代能源与现有电网整合起来,并且具有自我恢复和应对电网异常的能力。电力公司通过智能电网,能够对设备和服务进行全面的可视化控制。在智能电网中,可靠和实时的信息是保证电力从发电单元可靠地传输到终端用户的关键因素。通过在线电力系统监控、诊断和控制,能够极大地避免设备故障、容量限制和自然灾害导致的电力失调或中断。因此,先进的信息监控和通信技术在智能电网中显得十分重要。随着工业界的不断推动,智能电网从单向通信的自动化抄表(AutomatedMeterReading,AMR)系统向双向通信的先进测量体系(AdvancedMeteringInfrastructure,AMI)发展。AMI整合了传感器、智能电表、监控系统和数据管理系统,实现智能电表和电网设施之间的信息釆集和分配。另一方面,AMI双向通信使得用户可以及时通过智能电表获取相关的使用信息,根据实时的电价调整用电,减少用电高峰给电网带来的压力,提高资源利用率。这就要求承载AMI的邻居区域网络(NeighborAreaNetwork,NAN)保证不间断通信,同时具有较好的用户服务质量(QualityofServices,QoS)保障能力。因此,使用具有较高带宽并且能自组织自恢复的无线Mesh网络技术来搭建邻居区域网络有很好的前景。此外,在电网出现紧急状况的时候,系统将会收到或者转发许多供电中断信息,网络流量快速上升,甚至会造成网络拥塞；或者在父节点出现故障的时候,子节点无法与数据中心通信,造成信息中断。而提供QoS保障并具有高可靠性的无线Mesh网络,能够在通信链路中断时,通过本地缓存的多网关备选路由或者路由发现进程建立到其他网关的路径,保证数据传输不中断,同时控制传输时延在一定范围内。从长远来看,使用无线Mesh网络来实现邻居区域网络,其高带宽特性还可以为未来的智能家居提供更好的可拓展性。因此为满足智能电网的用户信息高效交互，有必要建立基于智能电网的高效通信优化机制。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：通过建立分层传输网络模型、进行网络接入资源的优化调度和提升通信系统的QoE(用户体验)能力，实现智能电网中通信资源在大时空域分布和高能量域条件下的利用效能提升。本专利技术为解决上述技术问题所采用的技术方案包括以下步骤：A、建立建立分层传输网络模型；B、进行网络接入资源的优化调度；C、提升通信系统的QoE能力。所述步骤A中，具体为：将智能电网分为两个功能层面，具体为：自下而上第一层为电力传输层，其实现电力设备与用户之间的电力传输；第二层为数据通信层，其实现智能电网中各电力设备之间以及用户的信息传输，为精细化安全控制数据传输，在数据通信层上叠加高效的路由发现控制平面。所述步骤A中，路由发现控制平面由接收端路由信息建立单元、发送端路由信息建立单元、路由测量单元，认证单元以及密钥和用户信用卡信息库组成，其中路由测量单元实现用户信任值计算和带宽测量，接收端路由信息建立单元实现建立面向目的节点的源路由信息和进行目的路由器至目的节点的信息传输，发送端路由信息建立单元实现建立面向源路由的源路由信息和进行源节点至源路由器的信息传输，认证单元由密钥唤醒、密钥生成和分布、用户信用卡生成和分布组成，密钥和用户信用卡信息均来至于密钥和用户信用卡信息库，认证单元实现匿名用户在源路由器登录和匿名信息至目的路由器的传输，以及接收端路由信息建立单元和发送端路由信息建立单元的发送端和接收端用户信息认证，如图1所示。所述步骤B中，具体为：其中I＝{1,2,...,i,...本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能电网的通信资源优化规划方法，通过建立分层传输网络模型、进行网络接入资源的优化调度和提升通信系统的QoE能力，实现智能电网中通信资源在大时空域分布和高能量域条件下的利用效能提升，包括如下步骤：A、建立分层传输网络模型；B、进行网络接入资源的优化调度；C、提升通信系统的QoE能力。

【技术特征摘要】
1.一种智能电网的通信资源优化规划方法，通过建立分层传输网络模型、进行网络接入资源的优化调度和提升通信系统的QoE能力，实现智能电网中通信资源在大时空域分布和高能量域条件下的利用效能提升，包括如下步骤：A、建立分层传输网络模型；B、进行网络接入资源的优化调度；C、提升通信系统的QoE能力。2.根据权利要求1的方法，对于所述步骤A其特征在于：将智能电网分为两个功能层面，具体为：自下而上第一层为电力传输层，其实现电力设备与用户之间的电力传输；第二层为数据通信层，其实现智能电网中各电力设备之间以及用户的信息传输，为精细化安全控制数据传输，在数据通信层上叠加高效的路由发现控制平面。3.根据权利要求1的方法，对于所述步骤A其特征在于：路由发现控制平面由接收端路由信息建立单元、发送端路由信息建立单元、路由测量单元，认证单元以及密钥和用户信用卡信息库组成，其中路由测量单元实现用户信任值计算和带宽测量，接收端路由信息建立单元实现建立面向目的节点的源路由信息和进行目的路由器至目的节点的信息传输，发送端路由信息建立单元实现建立面向源路由的源路由信息和进行源节点至源路由器的信息传输，认证单元由密钥唤醒、密钥生成和分布、用户信用卡生成和分布组成，密钥和用户信用卡信息均来至于密钥和用户信用卡信息库，认证单元实现匿名用户在源路由器登录和匿名信息至目的路由器的传输，以及接收端路由信息建立单元和发送端路由信息建立单元的发送端和接收端用户信息认证。4.根据权利要求1的方法，对于所述步骤B其特征在于：具体为：minΣj∈JcjSgj+Σj,l∈J,i∈IcjlBtjlidi+Σj∈J,i∈I(cijAxij+cjiEwji)di]]>s.t.Σj∈Jxij=1,&Sig...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄东，杨涌，龙华，
申请(专利权)人：高道华，
类型：发明
国别省市：重庆;50