[发明专利]一种基于免疫算法的电力通信网接入点的选址规划方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力通信网数据网关领域，尤其涉及排队论理论构造网络时延约束和基于免疫算法的接入点规划策略。

背景技术

随着智能电网的广泛应用，通信基础设施逐渐向数字化、实时性、可扩展、可管理、安全可靠以及低成本方向发展，而电力通信网是保证智能电网安全有效运行的重要通信基础设施。因此，在电力通信网有效地监测及采集电网与用户之间通信的数据，并将这些信息数据通过各个数据接入点传送至上层业务系统，在电网中部署大量的智能电力终端。由于接入点是连接智能电力终端与外部业务系统之间的桥梁，起着数据网关的作用。因此，有效地规划接入点的数量与位置，从而提高智能电力终端与接入点间通信的可靠性，保证信息数据的完整性、安全性和可用性，对智能电网的正常运行起着重要作用。

目前，Haidine等研究了低压电网中接入点的最佳位置，考虑了网络建设成本和网络可靠性，但没有考虑N-1原则，使得网络的容灾能力较差。Silvia等在研究接入点规划时，使用N-1原则验证分析了链路故障对网络可靠性的影响，但没有将它作为规划的约束因素。另外，以上研究均没有考虑网络时延约束。因此，为了满足不同业务对时延的需求，研究时延可控的PLC接入点选址优化方法具有重要的研究价值。

发明内容

本发明克服了现有技术存在的不足之处，提出一种基于免疫算法的电力通信网接入点的选址规划方法，以期能有效地得到不同网络要求下的接入点选址规划方案，从而在综合考虑经济建设成本、网络可靠性、N-1原则以及网络时延约束下保证电力通信网可靠有效的通信。

本发明为解决技术问题采用如下技术方案：

本发明一种基于免疫算法的电力通信网接入点的选址规划方法，是应用于电力通信网与外部业务系统进行数据通信的网络环境中，其特点是，所述选址规划方法是按如下步骤进行：

步骤1、使用无向图G(E,L)表示电力通信网的拓扑结构；E和L分别表示所述电力通信网的终端节点集和链路集；并有，E＝{e₁,e₂,…,e_i,…e_n}；e_i表示第i个终端节点；1≤i≤n；n表示终端节点的个数；将所述链路集L中任意一条链路表示为l，l∈L；

假设所述电力通信网的终端节点集E中部署N个接入点；则由N个接入点形成M条路由P；假设选择第s个终端节点e_s为第j个接入点；1≤s≤n；1≤j≤N；则所述第i个终端节点e_i到第j个接入点的路由表示为p_i,j，并有表示所述第i个终端节点e_i到第j个接入点的路由p_i,j中第k条链路；1≤k≤m；m表示所述第i个终端节点e_i到第j个接入点的路由p_i,j中链路的总数；

步骤2、利用式(1)计算所述电力通信网的建设成本C：

C=Σi=1nci×xi---(1)]]>

式(1)中，c_i表示在第i个终端节点e_i上部署接入点的开销；x_i∈{0,1}；当x_i＝1时，表示在第i个终端节点e_i上部署接入点，当x_i＝0时，表示第i个终端节点e_i不部署接入点；

步骤3、利用式(2)计算第i个终端节点e_i到第j个接入点e_j的路由p_i,j的可靠性r_i,j：