[發明專利]一種電力通信網半實物仿真方法及系統

在審

• 申請號: 201710547016.8
• 申請日: 2017-07-06
• 公開（公告）號: CN107547256A
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 謝迎軍;汪洋;丁慧霞;王智慧;陳相舟;滕玲;紀鑫;張庚;方帥;仝杰;靳丹;李煒;王玉亭;黃輝;葉云
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院;國網甘肅省電力公司信息通信公司;國家電網公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/46;H04L12/911
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司11266
• 代理人: 郭一斐

技術領域

本發明涉及通信網絡仿真領域，更具體地，涉及一種電力通信網半實物仿真方法及系統。

背景技術

電力通信網是現代電力系統不可缺少的重要組成部分，是現代電網安全穩定運行的三大支柱之一。它同電力系統的安全穩定控制系統、調度自動化系統被合稱為電力系統安全穩定運行的三大支柱。目前，它更是電網調度自動化、網絡運營市場化和管理現代化的基礎；是確保電網安全、穩定、經濟運行的重要手段；是電力系統的重要基礎設施。由于電力通信網對通信的可靠性、保護控制信息傳送的快速性和準確性具有及嚴格的要求，實現電力通信網的仿真質量評估，對提高電力通信網建設水平具有重要意義。

當前，學術界已經提出了一些電力通信網的仿真質量評估方法，但是在仿真的精確度和真實性上，仍然存在很多問題需要解決，仿真數據源是虛擬隨機產生，不能真實反映現實需求，從系統性角度來檢驗；仿真系統中存在較難準確建立數學模型的模塊，非線性因素和隨機因素對仿真結果的影響，使得進行數學仿真十分困難或難以取得理想效果；仿真系統中的系統數學模型無法驗證正確性和數學仿真結果的準確性；仿真系統無法檢驗構成真實系統的某些實物部件或整個系統的性能指標及可靠性。

發明內容

為了解決背景技術存在的上述問題，本發明提供了一種電力通信網半實物仿真的方法及系統，針對電力業務通信網特征，接入相應實裝設備，構建半實物仿真平臺；

一種電力通信網半實物仿真的方法，所述方法包括：

步驟1，將真實電力通信網中的實裝設備映射到虛擬網絡中的虛擬節點上，使實裝設備可與虛擬網絡中的其他虛擬節點及各單元進行通信；

步驟2，實裝設備真實業務數據發送到數據處理單元；

步驟3，數據處理單元對真實業務數據進行封裝，并加載到虛擬節點上；

步驟4，數據通過虛擬網絡進行傳輸，并在虛擬網絡中完成具體仿真功能；所述通過虛擬網絡進行傳輸的數據包括封裝后的真實業務數據以及仿真數據；

步驟5，從虛擬節點提取仿真數據回傳到實裝設備。

進一步的，所述實裝設備到虛擬節點的映射指實裝設備對應的仿真服務器IP與虛擬節點IP映射，通過IP地址對實裝設備進行識別；

進一步的，所述真實業務數據對應的業務包括繼電保護、安全穩定控制、遠方投退控制等系統專有業務以及SCADA/EMS系統、功角測量系統、電能量計量系統等數據業務；

進一步的，所述將實裝設備真實業務數據發送到數據處理單元以及從虛擬節點提取仿真數據回到實裝設備的方法是通過隧道處理方法進行發送傳輸；所述隧道處理方法指通過建立實裝設備與數據處理單元的數據傳輸隧道，將真實業務數據進行重新封裝并通過隧道發送至虛擬網絡，或將仿真數據進行解封并通過隧道回傳至實裝設備；所述對真實業務數據的封裝指將真實業務數據的目的IP地址更改成相應的仿真系統中可識別的虛擬IP地址，并添加數據包包頭，使其包含特定的路由信息；

進一步的，所述虛擬網絡由仿真軟件生成，用于進行虛擬節點間的數據傳輸；所述虛擬節點包括普通仿真節點和半實物節點；普通仿真節點指由仿真軟件生成的虛擬節點，半實物節點指實裝設備在仿真網絡中的映射節點；

進一步的，所述仿真網絡包括物理層、MAC層、網絡層以及應用層，所述應用層與數據處理單元并列；當從虛擬節點提取仿真數據回到實裝設備時，所述虛擬節點的網絡層接收到MAC層的數據后，判斷該虛擬節點是否為半實物節點，如是半實物節點，則將數據送往數據處理單元；如是普通仿真節點，則將數據送往應用層；

進一步的，所述建立實裝設備與數據處理單元的數據傳輸隧道是指實裝設備向數據處理單元發送隧道建立請求；數據處理單元確認請求數據格式是否正確，獲取帶寬需求并判斷自身節點空閑資源是否滿足帶寬需求；數據處理單元預留帶寬資源，并按隧道建立請求中的隧道路徑建立交換表；數據處理單元向實裝設備回傳隧道建立響應，實裝設備按隧道建立響應對相應帶寬進行預留，并將預留完成確認信息發送至數據處理單元。

一種電力通信網半實物仿真系統，所述系統包括：

映射單元，所述映射單元用于將真實電力通信網中的實裝設備映射到虛擬網絡中的虛擬節點上；

獲取單元，所述獲取單元用于將實裝設備真實業務數據發送到數據處理單元；

數據處理單元，所述數據處理單元用于對真實業務數據進行封裝，并加載到仿真單元的虛擬節點上；

仿真單元，所述仿真單元用于完成具體仿真功能；