[發明專利]一種面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化方法

有效

• 申請號: 201911050644.0
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110889538B
• 公開（公告）日: 2022-05-06
• 發明（設計）人: 湯瑋;劉康;劉旭;劉晴;石際;袁漢云;張光輝;李赟
• 申請（專利權）人: 貴州電網有限責任公司
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q50/06;G06F30/20
• 代理公司: 成都拓荒者知識產權代理有限公司 51254
• 代理人: 鄒廣春

1.一種面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化方法，其特征在于，基于IEC 61850協議的網絡通信環境，實施調度監控業務的系統包括一個遠動裝置和K個測控裝置，測控裝置通過共享N個正交信道與遠動裝置進行雙向通信，上述系統的通信環境中存在一個干擾源J，其干擾信號可能對遠動裝置和K個測控裝置雙向通信的質量及實時性造成影響；面向以上調度監控業務進行通信網絡資源優化，括以下步驟：

博弈優化建模：將面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化問題建模為一個非合作博弈模型，具體的，博弈的參與者為K個測控裝置與干擾源J，測控裝置的策略為：第k個測控裝置在一個時隙內分配p_n^k的發射功率在第n個信道上；干擾源的策略為：分配q_n的功率在第n個信道上；遠動裝置需要在規定的業務時延內準確獲得所有K個測控裝置的狀態量信息從而對電力系統狀態進行準確估計，測控裝置的目標是使系統狀態估計成功的概率Pr^suc最大化，而干擾源的目的是最小化系統狀態估計成功率；

求解博弈模型，以獲得面向調度業務的電力通信網絡資源最優化的策略，即博弈均衡解，求解博弈模型包括：在博弈各方及其網絡狀態信息完全可知的情況下，直接通過數學推導求解上述博弈模型的解析解，得到第k個測控裝置在電力通信網第n個信道上分配的最優功率資源值為：

上式中，P^k為第k個監控裝置的最大發射功率，Φ_n^k為第k個測控裝置與遠動裝置之間第n個信道的信道增益h_n^k的期望值，β_n為干擾源與遠動裝置之間第n個信道的信道增益h_n^J的期望值，γ_n^th為遠動裝置在第n個信道的接收靈敏度，Q為干擾源的總功率。

2.根據權利要求1所述的面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化方法，其特征在于，所述博弈模型的求解還包括：在博弈各方及其網絡狀態信息不完全可知的情況下，通過若干分布式學習算法使博弈參與方通過多輪交互逐漸逼近均衡的數值解。

3.根據權利要求2所述的面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化方法，其特征在于，分布式學習算法包括但不限于強化學習、Q因子學習和虛擬對策學習算法。

4.根據權利要求1所述的面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化方法，其特征在于，第k個測控裝置在信道n上傳輸的數據包能夠準確被遠動裝置接收的概率表征為

5.根據權利要求1所述的面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化方法，其特征在于，第k個測控裝置的報文在m_k次重傳下需要等待的總時延為D_m^kT_s，D_m^k為第k個測控裝置的報文在m_k次重傳下需要等待的平均時隙數，T_s為每個時隙的長度。

6.根據權利要求5所述的面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化方法，其特征在于，第k個測控裝置的報文在m_k次重傳下需要等待的平均時隙數為其中，W₀為競爭窗口的長度，r為競爭窗口的回退因子。

7.根據權利要求6所述的面向調度監控業務的電力通信網絡資源優化方法，其特征在于，能夠準確進行系統狀態估計的概率表征為：

其中，η＝ε/μ-W(r^ε/μln(r)/μ)/ln(r)，μ＝(r-1)/rW₀，ε＝μ(1+2σ/T_s)+1/r，W(.)為朗伯W函數。