一种用于大电网的控制专用网络及动态路由方法技术

本发明专利技术公开了一种用于大电网的控制专用网络及动态路由方法，其中，该控制专用网络包括：多个子站系统；子站系统包括控制器、交换机和终端；控制器与交换机连接，用于控制交换机传输业务数据；交换机用于根据控制器的指令向终端发送业务数据；不同子站系统之间的交换机通过SDH传输网络建立通信连接；所有的控制器组成了整个控制专用网络逻辑上集中的控制平面。该控制专用网络通过集中控制关键技术，有效的实现监测、在线计算及控制等多业务系统信息实时传输和共享的数据智能处理网络，可以构建满足大电网安全稳定控制多业务同时性需求的光传输网络，实现信息实时处理交互及实时性性能保障。

A control private network and dynamic routing method for large power grid

The present invention discloses a special control network and dynamic routing method for large power grid, in which the control special network includes: a multi station system; a sub station system including a controller, a switch and a terminal; a controller is connected to a switch to control the data of the switch transmission industry; the switch is used according to the controller. The instructions send business data to the terminal; the switches between different sub stations establish communication connections through the SDH transmission network; all controllers constitute the centralized control plane of the entire control private network logic. Through centralized control of key technology, the control network can effectively realize the data intelligent processing network of real-time transmission and sharing of multi service system information, such as monitoring, online computing and control. It can construct the optical transmission network which meets the concurrent requirements of the security and stability control of the large grid and realize the real-time information processing and interaction. Real time performance guarantee.

【技术实现步骤摘要】
一种用于大电网的控制专用网络及动态路由方法
本专利技术涉及电网安全稳定控制
，特别涉及一种用于大电网的控制专用网络及动态路由方法。
技术介绍
随着电网互联规模的不断扩大，对跨区互联电网保护控制功能提出了更高的要求，对实时性能、可靠性、优化性能等各方面的严格要求构成了跨区大电网保护控制面临的挑战。广域信息实时采集与传输成为制约大电网安全稳定控制能力和效率提升的瓶颈，具备广域安全、满足实时数据传输需求的信息通信系统是实现大电网智能分析与广域稳定协调控制的基础。在现有的电力通信系统中，除传统的电缆、微波外，Internet、Ethernet、光纤、卫星等通信方式都得到了不同程度的应用。在这些通信方式中，采用SDH/Sonet(SynchronousDigitalHierarchy，同步数字体系；SynchronousOpticalNetworking，同步光网络)、ATM(AsynchronousTransferMode，异步传输模式)等协议的光纤通信平均延时仅为几十毫秒，能够为中小规模电力系统的实时应用提供快速、可靠的信息传输。目前的稳控系统普遍采用点对点光纤通信，数据流的路径固定，自适应差；随着稳定控制系统的日益庞大，其点对点光纤通信方式尚未实现网络化，导致通信资源严重浪费，系统扩展性差。且现有的电力调度数据网存在时延和误码问题，网络拓扑结构随着业务变化会不断重构。公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种用于大电网的控制专用网络及动态路由方法，从而克服现有大电网安全稳定控制业务通信网络中数据流的路径固定、自适应差的缺陷。本专利技术实施例提供的一种用于大电网的控制专用网络，包括：多个子站系统；所述子站系统包括控制器、交换机和终端；所述控制器与所述交换机连接，用于控制所述交换机传输业务数据；所述交换机用于根据所述控制器的指令向所述终端发送业务数据；不同子站系统之间的交换机通过SDH传输网络建立通信连接；所有的控制器组成了整个所述控制专用网络逻辑上集中的控制平面。在一种可能的实现方式中，所述控制器包括普通控制器和超级控制器；所述普通控制器用于控制网络中的部分交换机，并响应所述交换机的异步消息；所述交换机至少同时与两个普通控制器保持连接状态；所述超级控制器用于控制所述普通控制器的负载进行均衡，并对交换机在控制器间的迁移过程进行编排。在一种可能的实现方式中，所述业务数据包括：周期性实时数据、突发性实时数据和一般消息；所述周期性实时数据具有最高的优先级，用于进行闭环控制；所述突发性实时数据在传送所述周期性实时数据的空闲期内被传输；所述一般消息在所述周期性实时数据和所述突发性实时数据的传送队列均为空时被传输。基于同样的专利技术构思，本专利技术实施例提供一种基于如上述任一的控制专用网络的动态路由方法，包括：根据多维的QoS需求参数选择满足QoS要求的路由，所述QoS需求参数包括：端到端时延要求、可用带宽、资源占用量、链路利用率和跳数中的多项；当路由规则需要更新时，控制器询问每个交换机是否处理完对应旧规则的数据流，并对处理完毕的所有交换机进行路由规则更新；当所有交换机都更新完毕时，完成路由更新操作。在一种可能的实现方式中，所述根据多维的QoS需求参数选择满足QoS要求的路由，包括：根据低优先级流量的状态信息来确定高优先级流量的选路，在满足所述高优先级流量需求的路径集合中选择对所述低优先级流量总体性能影响最小的路径作为所述高优先级流量的路径。在一种可能的实现方式中，该方法还包括：根据流量的需求和对低优先级流量的影响，对于不同类型的流量设置不同的链路开销，路径的开销为路径上链路开销之和；所述链路开销包括：QoS流量开销和BE流量开销。在一种可能的实现方式中，所述根据低优先级流量的状态信息来确定高优先级流量的选路，包括：根据链路上BE流量的拥塞程度确定QoS流量的选路，避开BE流量拥塞的链路。在一种可能的实现方式中，所述数据流设有表示新旧策略的版本号；所述交换机根据数据流的版本号确定所述数据流是否对应旧规则，并按照对应版本号的规则执行相应的转发操作。在一种可能的实现方式中，所述对处理完毕的所有交换机进行路由规则更新，包括：将路由规则更新分成多轮进行，每一轮都采用二阶段提交方式更新一个子集。本专利技术实施例提供的一种用于大电网的控制专用网络及动态路由方法，控制专用网络通过集中控制关键技术，有效的实现监测、在线计算及控制等多业务系统信息实时传输和共享的数据智能处理网络，促进现网逐步向可编程的新型大电网安全稳定控制的网络体系平滑演进；可以构建满足大电网安全稳定控制多业务同时性需求的光传输网络，实现信息实时处理交互及实时性性能保障。该方法能够根据网络状况自适应改变，又能够保障业务流实时性需求。采用多维约束参数进行满足业务QoS要求的路由选择，可以满足业务应用或用户的差异性；基于所设计的开销计算方案，使用最短距离路径算法，可以以传统路由协议相当的计算复杂度计算出优化多种类型流量资源共享的路径。本专利技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1为本专利技术实施例中用于大电网的控制专用网络的拓扑图；图2为本专利技术实施例中动态路由方法的流程图。具体实施方式下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。另外，为了更好的说明本专利技术，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本专利技术同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件未作详细描述，以便于凸显本专利技术的主旨。根据本专利技术实施例，提供了一种用于大电网的控制专用网络，图1为该网络的结构图，具体包括：多个子站系统；每个子站系统包括控制器10、交换机20和终端30。其中，控制器10与交换机20连接，用于控制交换机20传输业务数据；交换机20用于根据控制器10的指令向终端30发送业务数据；不同子站系统之间的交换机通过SDH(SynchronousDigitalHierar本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于大电网的控制专用网络，其特征在于，包括：多个子站系统；所述子站系统包括控制器、交换机和终端；所述控制器与所述交换机连接，用于控制所述交换机传输业务数据；所述交换机用于根据所述控制器的指令向所述终端发送业务数据；不同子站系统之间的交换机通过SDH传输网络建立通信连接；所有的控制器组成了整个所述控制专用网络逻辑上集中的控制平面。

【技术特征摘要】
1.一种用于大电网的控制专用网络，其特征在于，包括：多个子站系统；所述子站系统包括控制器、交换机和终端；所述控制器与所述交换机连接，用于控制所述交换机传输业务数据；所述交换机用于根据所述控制器的指令向所述终端发送业务数据；不同子站系统之间的交换机通过SDH传输网络建立通信连接；所有的控制器组成了整个所述控制专用网络逻辑上集中的控制平面。2.根据权利要求1所述的控制专用网络，其特征在于，所述控制器包括普通控制器和超级控制器；所述普通控制器用于控制网络中的部分交换机，并响应所述交换机的异步消息；所述交换机至少同时与两个普通控制器保持连接状态；所述超级控制器用于控制所述普通控制器的负载进行均衡，并对交换机在控制器间的迁移过程进行编排。3.根据权利要求1所述的控制专用网络，其特征在于，所述业务数据包括：周期性实时数据、突发性实时数据和一般消息；所述周期性实时数据具有最高的优先级，用于进行闭环控制；所述突发性实时数据在传送所述周期性实时数据的空闲期内被传输；所述一般消息在所述周期性实时数据和所述突发性实时数据的传送队列均为空时被传输。4.一种基于如权利要求1-3任一所述的控制专用网络的动态路由方法，其特征在于，包括：根据多维的QoS需求参数选择满足QoS要求的路由，所述QoS需求参数包括：端到端时延要求、可用带宽、资源占用量、链路利用率和跳数中...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋彦斌，张强，鄢志平，赵冲，王玉婷，
申请(专利权)人：北京智芯微电子科技有限公司，国网信息通信产业集团有限公司，国家电网有限公司，国网甘肃省电力公司，
类型：发明
国别省市：北京,11