[發明專利]一種面向QoS控制的特高壓電網系統保護業務路徑規劃方法

有效

• 申請號: 201810758865.2
• 申請日: 2018-07-11
• 公開（公告）號: CN109038794B
• 公開（公告）日: 2021-09-17
• 發明（設計）人: 王智慧;丁慧霞;滕玲;王亞男;張庚;汪洋;李哲;李健;唐亮;吳賽;孫辰軍;陳相舟;劉欣;盧朝暉;李伯仲
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院有限公司;國網河北省電力有限公司;國家電網公司信息通信分公司
• 主分類號: H02J9/06
• 分類號: H02J9/06
• 代理公司: 北京工信聯合知識產權代理有限公司 11266
• 代理人: 胡秋立

本發明公開了一種面向QoS控制的特高壓電網系統保護業務路徑規劃方法，屬于電力信息通信技術領域。具體技術方案是：步驟一，對系統保護業務QoS參數定義；步驟二，面向QoS控制的特高壓電網業務路徑規劃問題建模；步驟三、基于區分的主用路徑和備用路徑QoS控制規劃算法。本發明結合特高壓電網業務通信路徑承載交叉的特點，提出了一種面向QoS控制的特高壓電網系統保護業務路徑規劃方法。首先，兼顧業務特征構建節點和鏈路風險，并進一步提出了網絡綜合風險和相似度兩個QoS指標；進一步針對業務的主備路徑，構建了風險最小化的模型。之后，針對模型提出了一種基于區分的主備路徑QoS控制規劃算法，實現滿足各種QoS參數要求的獨立的主備路徑規劃。

技術領域

本發明涉及電力信息通信領域，并且更具體地，涉及一種面向QoS控制的特高壓電網系統保護業務路徑規劃方法。

背景技術

近年來，隨著經濟發展，建立低損耗、長距離、大容量的輸電系統已成為我國電網發展的必然要求。特高壓輸電網除了能夠滿足長距離大范圍的傳輸要求，還可以提高電網的安全性、經濟性和配置資源能力，是建設智能電網和全球能源互聯網的關鍵。由于特高壓電網的建設以及電網規模的逐步擴大，傳統的電力系統保護策略和保護方式已逐漸無法滿足需要，為了實現對電力系統的有效保護，構建實時、智能系統保護已成為當前有效的保護方式之一。系統保護，是針對過渡期電網特性深刻變化，利用最新的信息通信和保護控制技術，在加強第一道防線、拓展第二道防線、銜接第三道防線的基礎上，構建具有高可靠性、高安全性潛質的新一代大電網安全綜合防御體系。為了實現這種智能的保護，需要建立一種高速、實時、安全、可靠的電力通信網絡，以支撐交直流協控、抽蓄控制、精準切負荷、全景狀態感知等系統保護功能，保障智能電網安全穩定運行，并為未來全球能源互聯網的通信網構建提供一種可行的構建方案。

當前，系統保護業務的路徑往往包括主用路徑和備用路徑，且一旦確定后就不再更改，以保證系統的穩定性。在規劃是，保證系統保護的業務路徑QoS(Quality of Service服務質量)，是實現業務快速可靠的傳輸、提高通信資源利用率、降低系統保護通信網絡風險的有效手段。在系統保護中，QoS要求即需要控制主站和協控站通信設備均要滿足“雙路徑、雙設備、雙電源”，也需要滿足時延、站點等級，風險等要求，從而使得網絡可以縮短故障恢復時間、提高業務的可靠性，減小網絡故障的影響。如當主用路徑出現故障時，可迅速將業務路徑切換到備用，省去路徑尋找過程，因而可以大大縮短業務恢復時間。因此，對業務路徑的QoS進行控制，進行主備雙路徑規劃方法的研究，對于降低系統保護通信網的運行風險具有實際意義。

在特高壓電網中，系統保護業務在實現高電壓等級站點之間的通信時，由于傳輸距離過遠，需要中途借道低電壓等級站點進行迂回傳輸，從而產生了節點等級的交叉。一般電壓等級越低，承載關鍵業務的風險也大，而目前現有的電力通信網路徑研究很少有針對這種情況下的業務規劃。因此，需要針對特高壓的迂回風險等級，提出面向QoS控制的保護業務路徑規劃方法，針對主/備用路徑規劃相交度盡可能小的路徑，降低主/備用路徑同時發生故障的可能性。

專利公開號為CN105306364A的《基于業務重要度的電力通信業務路徑分配方法》專利，公開了一種基于業務重要度的電力通信業務路徑分配方法。首先，對電力通信路徑網絡進行網絡簡化，設置源節點和目標節點，根據不同電路傳輸路徑尋找K條路徑，對每條路徑設置對應的重要度，其中K≥1；然后根據電力通信路徑網絡可靠性分析模型得到邏輯映射矩陣G，以及閾值TH，并根據邏輯映射矩陣G和閾值TH，尋找完備集合CS和尋找聯系集合TS；最后，利用業務節點風險度代替節點可靠性，同時利用業務路徑風險度代替邊可靠性，最終計算可靠性數值，從而獲取電力通信路徑網絡最佳路徑。

該技術方案基于業務重要度合理規劃業務路徑，將系統集中風險變為分散風險，對業務過度集中導致的風險防控具有重要意義。但該方法沒有考慮節點設備和鏈路的權重。