[发明专利]智能配电通信网中备用中继节点的部署方法和系统

说明书

本发明涉及一种智能配电通信网中备用中继节点的部署方法和系统，该方法包括：获取智能配电通信网的中继节点信息；利用凝聚层次聚类算法将智能配电通信网划分为多个通信小组；若所有通信小组均满足设定的约束条件，则为每个通信小组部署备用中继节点。本发明采用凝聚层次聚类法将智能配电通信网中的中继节点划分成通信小组，并为通信小组配置中继节点，使智能配电通信网不仅能在中继节点失效后将其隔离出全网的运行范围，避免因少数中继节点失效而引发的网络连锁失效反应，还能在某些中继节点失效后，由备用中继节点顶替原有中继节点继续工作，消除因中继节点失效所带来的不利影响。

技术领域

本发明涉及配用电故障容忍技术领域，特别是涉及一种智能配电通信网中备用中继节点的部署方法和系统。

背景技术

随着经济的发展，各个行业对基础设施的质量要求越来越高。在电力方面，为了满足各个行业对电力的巨大需求，保证人民日常生活用电，现有的电网需要通过信息化手段，使能源资源开发、转换(发电)、输电、配电、供电、售电及用电的电网系统的各个环节，进行智能交流。以满足优化资源配置、确保电力供应的安全性、可靠性和经济性，满足环保约束、保证电能质量、适应电力市场化发展；组建一个拥有自愈、互动、兼容、优质、安全属性的供电网络。这样一来就形成了智能电网的概念。

智能电网作为保障电力安全，稳定，高效，经济的优良解决方案，拥有一系列完备的子系统，如智能电网通信网、数据采集系统。它们相互协作以满足不同用户，不同环境对电力分配的复杂需求。其中智能电网通信网在智能电网中承担着电网信息收集、信息转发、信息传送等任务，它帮助智能电网在配电、输电、供电时实时、准确、稳定地获取各个部分的信息，以便及时地对各种突发情况做出正确的响应，保证智能电网的正确、稳定运行。它的可靠性是智能电网的保证，为了支持智能电网通信网的有效运行，需要运用到数据采集的技术和有效地通信技术。

数据采集，是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采集信息的过程。在许多工业现场中，设备长时间运行容易出现故障，为了监控这些设备，通常利用数据采集装置采集他们运行时的数据并送给上级网络，通过运行在上级网络中的特定程序对这些数据进行分析，以此判断当前运行设备的状况，进而采取相应措施，这样的一套机制就称作采集系统。智能电网中数据采集系统的作用就是测量并记录智能电网中各个部分的电压、电流、频率、相位、温度、设备开关状态、等参数，然后上交智能电网通信网络。为了获取智能电网中各部分的信息，用来做数据采集的各种传感器就需要部署于智能电网上，分布于智能电网的各个角落。因此，智能电网通信网需要覆盖部署于智能电网中的每个传感器，以便收集智能电网中各个传感器采集到的信息。

智能电网的采集系统只负责测量并记录本地设备的信息，并不具备通信功能，这个时候就需要将信息采集点处的传感器与拥有通信能力的中继站点绑定在一起，并将这样一个组合简称作中继节点。这些中继节点之间可以依靠中继站点进行通信，由这样一个个分散部署于智能电网中的中继节点运用某种通信技术相互联通而组成的一个电力系统数据通信网络就属于智能电网通信网。因此智能电网通信网与智能电网的拓扑结构非常相似。目前，国家电网公司已经建成“三纵四横”电力主干通信网络，形成了以光纤通信为主，微波、载波等多种通信方式并存的通信网络格局。

智能配电网是智能电网的关键环节之一，通常110kV及以下的电力网络属于配电网络，配电网是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分。通过研究发现，智能配电网的通信网络，即智能配电通信网，其根据业务需求的不同，拥有许多不同的种类，其中一种的中继节点之间使用近距离通信协议，这样智能配电通信网内的中继节点在进行长距离信息传递时，互相之间的依赖性很强，当其中一个中继节点因故障或其他原因而失效后，将会对其他中继节点的消息传递造成影响。因此这种智能配电通信网的稳定性较差，不能更好地服务于智能配电网。

发明内容