[發明專利]一種電力通信設備業務支持能力的分析方法及系統

有效

• 申請號: 201410544784.4
• 申請日: 2014-10-15
• 公開（公告）號: CN104468184B
• 公開（公告）日: 2017-12-01
• 發明（設計）人: 高會生;王慧芳;王法寧
• 申請（專利權）人: 華北電力大學（保定）
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H02J13/00
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司11246
• 代理人: 陳波

技術領域

本發明涉及電力工程技術領域，具體涉及一種電力通信設備業務支持能力的分析方法及系統。

背景技術

電力通信網的主要職能是滿足線路繼電保護、安全穩定控制、調度電話、行政電話等電網生產運行及管理方面的業務需求。電力通信網由電力通信設備和通信媒體等網絡資源構成，業務通過網絡設備和通信媒體組成的通道實現端到端的通信。電力通信網的主要實現技術是光纖通信。假若光纜等線路資源的安全可靠，則電力通信網承載業務的能力取決于所有通信設備的業務支持能力與通信業務的種類和數量有關。對于給定通信業務的種類和數量，通信設備的業務支持能力直接影響整個網絡的業務提供水平。

電網業務通常分為三大類型，電網運行控制類業務、電網生產管理業務以及企業管理類業務，還可以繼續細分為繼電保護業務、安全穩定控制業務等，具體可參見中國專利201110167502.X《一種電力專用光纖通信網絡業務路由配置方法》及文獻《國家電網公司十二五電力通信業務需求分析》。不同業務最終體現在業務失效所造成的電網減供負荷，停電用戶數，以及經濟損失。以繼電保護業務為例，業務失效可能導致線路保護動作不合理，造成電網非正常解列，進一步導致停電，電網負荷降低。本申請以電網減供負荷率作為各類業務對于電網的影響程度。

目前，關于電力通信設備的研究主要集中于設備可靠性和安全性方面，包括電力通信設備的風險分析方法、流量監控系統、運行狀態預警方法以及故障檢測裝置等等。這些研究課題的目的在于保障網絡業務的安全可靠傳輸，均未涉及通信設備對網絡通信業務支持能力的分析，對電力通信設備的運行維護缺乏有利的支撐作用。

發明內容

本發明提供一種電力通信設備業務支持能力的分析方法及系統。該方法定義通信設備的業務支持能力為：通信設備由完全正常工作狀態轉換為完全失效工作狀態，導致網絡整體業務能力的下降幅度。已知網絡中的通信業務類型、業務數量以及通信設備的可靠性，可以定量分析所有通信設備的業務支持能力。設備可靠性具有隨機不確定性，實際工程中的設備可靠性很難用一個精確值表示，而是均勻分布在一個區間上。本分析方法通過隨機抽樣的方式重復多次計算給定設備的業務支持能力，然后，經聚類算法得到業務支持能力的排序，有效克服設備可靠性分散對支持能力的排序影響。

具體技術方案如下：

一種電力通信設備業務支持能力的分析方法，包括以下步驟：

步驟S1：BCA(設備業務能力分析模塊Business Capabilities Analysis)通過訪問TMS(電力通信管理系統Telecommunication Management System)的相關數據庫獲得以下信息：待分析電力通信設備故障信息，網絡業務配置信息，以及業務失效引發的電網減供負荷，建立初始數據庫OD(Original Database)。

步驟S2：數據處理軟件DPF(Data Processing Function)調用OD相關數據，計算設備可靠性并獲取指定數量的樣值，便于后續設備業務支持能力的計算；具體包括以下步驟：

S21.為OD中存儲的電力通信設備分配標識，E₁,E₂,…,E₈。

S22.統計每臺設備的平均故障時間MTTF和平均修復時間MTTR的均值以及最大最小值，MTTF的均值記為m_F，最大值為r_F，最小值為l_F；MTTR的均值為m_R，最大值為r_R，最小值為l_R。MTTF和MTTR都為三角模糊數，根據公式(1)、(2)確定其隸屬函數。MTTF的隸屬函數：

MTTR的隸屬函數：

S23.基于MTTF和MTTR的三角模糊數，以及分解定理和擴張原理，BCA通過α截集法計算出電力通信設備的模糊可靠性(可用性)。

MTTF三角模糊數的α截集：

α截集區間：[x_Fl(α),x_Fr(α)]；

MTTR三角模糊數的α截集：

α截集區間：[x_Rl(α),x_Rr(α)]。

設備可靠性(有效性)：

根據公式(3)容易得到模糊設備可靠性的α截集區間：[x_Al(α),x_Ar(α)]，具體計算公式為(4)、(5)。