[发明专利]变电站最优通信路径的设计方法、装置、终端及介质

说明书

本发明公开了一种变电站最优通信路径的设计方法、装置、终端及介质，该方法包括获取层次化保护系统的通信网络拓扑结构、变电站节点、路径的修复率、路径的故障率、通信路径上的通信流量及通信路径上的通信容量，以作为待测数据；根据目标参数及目标参数的权重构建目标函数，目标参数包括通信路径的延时、网络可靠性及网络利用率；将待测数据输入至所述目标函数，利用遗传算法求解得到两两变电站之间的最优通信路径，进而组合得到层次化保护系统的最优通信路径集。本发明提供的设计方法无需对既有协议、设备、拓扑结构进行改造，通过只与自身相邻的变电站进行信息交互以实现较完备的保护效果，具有易实施、成本小、实时性及可靠性强的优点。

技术领域

本发明涉及变电站通信技术领域，具体涉及一种变电站最优通信路径的设计方法、装置、终端及介质。

背景技术

随着电力需求的增长及电力系统的快速发展，电力系统运行和控制策略更加复杂，在传统保护系统日益无法满足电力系统安全、可靠运行要求的情况下，基于广域、站域、就地相结合的层次化继电保护是当下智能电网的一种重要发展方向。其中，广域保护系统要实现的通信和承载的业务对通信的实时性、可靠性、安全性和自愈性等都有严格的要求，而广域保护通信网络的延时成为影响广域保护系统发展的主要因素之一。信息在广域网中传输都要经过路由选择，尤其电网系统故障时，信息流量瞬间急剧增加，如何选择合适路径实现信息快速、可靠地传输到目的地至关重要。

目前，针对广域保护通信路径设计，现有技术主要提供了两种方式，一种是基于网络图论方法建立最短路径树，然后利用最短路径树来寻找到最短的路径，但是该方法没有考虑通信系统的可靠性、实时性、自愈性，因此实用性不强；另一种则是基于区域集中式广域保护方案下的路径设计，将电网划分为若干个区域，每个区域设置一个决策中心站，其它变电站为子站，通过分区以降低广域保护范围的系统通信量。但是该方式即使进行了区域划分，而区域中心仍然存在通信量较大的问题，当系统故障时通信量将会明显增加，进一步导致方案通信服务质量(Qos)较差；此外，该方案还需要对既有协议、设备、拓扑结构进行较大改造，工程实现难度高、成本大。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变电站最优通信路径的设计方法、装置、终端及介质，以解决现有技术下基于区域集中式广域保护方案下的路径设计时，存在的通信量大、通信服务质量差、工程难以实施且成本高的技术问题。

为了克服上述现有技术中的缺陷，本发明提供了一种变电站最优通信路径的设计方法，包括：

获取层次化保护系统的通信网络拓扑结构、变电站节点、路径的修复率、路径的故障率、通信路径上的通信流量及通信路径上的通信容量，以作为待测数据；

根据目标参数及所述目标参数的权重构建目标函数，所述目标参数包括通信路径的延时、网络可靠性及网络利用率；

将所述待测数据输入至所述目标函数，利用遗传算法求解得到两两变电站之间的最优通信路径，将所有所述两两变电站之间的最优通信路径组合得到层次化保护系统的最优通信路径集。

可选地，所述目标函数为：

min(AD_ij+BR_ij+CU_ij)

式中，A是变电站i到变电站j所经过通信路径为k时产生的延时D_ij的权重系数，B是变电站i到变电站j所经过通信路径为k时的网络可靠性R_ij的权重系数，C是变电站i到变电站j所经过通信路径为k时的网络利用率U_ij的权重系数；

其中，D_ij、R_ij、U_ij分别满足：

k∈K(ij),