[发明专利]特高压换流站全景监测的云边协同通信调度方法

说明书

本发明公开了特高压换流站全景监测的云边协同通信调度方法，包括：将特高压换流站内的通讯资源评价属性优化转换为人工蜂群算法对综合任务属性的寻优问题，每个引领蜂完成搜寻后将解的信息与跟随蜂分享，跟随蜂完成搜索过程以后，若有解经过预设次循环没有更新，则舍弃该解，该解对应的引领蜂转成一个侦查蜂，侦察蜂生成一个新解代替引领蜂的当前解，然后返回引领蜂的搜寻过程，记录当前任务属性所得到最优值，判断是否达到最大迭代周期数，若是，则输出最优的综合任务属性；本发明的优点在于：解决传输延时、负载不均及资源浪费问题，根据特高压换流站内的不同通讯网络方式选择最优任务分配方式，边缘节点规模较大时，采集数据的处理速度较快。

技术领域

本发明涉及特高压换流站通讯领域，更具体涉及特高压换流站全景监测的云边协同通信调度方法。

背景技术

特高压直流换流站作为特高压电力系统中的核心组成部分，其可靠运行对电力行业的可持续发展具有至关重要的作用。为了保证特高压换流站的正常运行，换流站中各类远程控制终端及传感器的量测数据呈现指数增长，大量数据需要实时采样处理，传统的人工数据采集已经不能满足安全保障要求。

目前，国家电网公司建设了大量的云平台主站，将采集数据传输到云端主站进行处理。有公司利用云端主站的电力物联网架构，建立了一种新的集中—分布联合控制式电力信息物理系统(cyber power physical system，CPPS)模型，提高了电力系统中的数据融合。但是，在特高压换流站中故障预警和智能决策需要使用大量图像，并且对图像的分辨率要求较高，传统的云端主站部署通常远离采集侧，数据传输延迟导致实时性不能满足要求。针对云端主站面临的困境，边缘计算作为一种新型计算方式被提出，在靠近数据采集端布置计算资源有限的轻量级计算设备，有效降低了在数据传输过程中的延迟。文献《施巍松，孙辉，曹杰，张权，刘伟.边缘计算:万物互联时代新型计算模型[J].计算机研究与发展，2017，54(05):907-924》提出了边缘计算的定义及其基本原理，边缘计算模型仍支持传统的云计算模型，而且还可连接远程计算资源，实现数据的共享和协作。提出边缘计算面临的挑战包括可编程性、命名规则、数据抽象、服务管理、数据的隐私保护与安全、理论基础及商业模式。云边协同计算模型中的边缘设备具有计算和分析的能力，通过在网络的边缘执行计算，在实现整体计算能力扩展的同时，又能够有效地降低网络带宽和云端主站计算、存储资源的占用。现有技术还有通过云边交互协议、规则引擎等模块的设计，实现了云边协调物联体系“多元感知、多态接入、统一模型、统一物联”的目标。文献《崔丽华，闫伯元，赵永利.边缘计算与云计算协同的SOON实现机制(特邀)[J].光通信研究，2018(06):38-41+65》结合人工智能技术提出了自优化光网络的概念，并基于边缘计算与云计算协同的思想，提出了边缘计算与云计算协同的自优化光网络实现机制，通过光传送节点和控制节点的协同机制，为光网络动态提供人工智能所需的计算资源。然而，在特高压换流站中，通讯网络方法复杂，并且随机的信道会导致随机的数据传输延迟，此外，特高压换流站中不同工作状态中数据流量负载不同，时变的流量负载也导致了延迟的不确定性。综上，现有技术特高压直流换流站存在由于任务分布不均，通讯网络方法复杂，导致的部分边缘热点积压，数据处理不及时，以及在边缘端数据处理计算资源充足的情况下，将数据调度到云计算中心浪费资源的问题。

中国专利公开号CN112261146A，一种基于消息通信和文件传输的边云协同通信系统，包括消息通信服务模块，文件传输服务模块和应用客户端；消息通信服务模块，是在边云协同基础架构之上用于对应用客户端之间发送的消息进行转发；文件传输模块，是在边云协同基础架构之上用于对应用客户端之间发送的文件进行转发；应用客户端，在边云协同智能应用使用，实现边云协同智能应用组件间通信的接口。该专利申请虽然是边云协同通信系统，但是该系统仅涉及边云同步的基础概念问题，并不能解决特高压直流换流站存在的负载不均以及将数据调度到云计算中心浪费资源的问题。

发明内容