[发明专利]一种面向调度监控业务的电力通信网络资源优化方法

权利要求书

1.一种面向调度监控业务的电力通信网络资源优化方法，其特征在于，基于IEC 61850协议的网络通信环境，实施调度监控业务的系统包括一个远动装置和K个测控装置，测控装置通过共享N个正交信道与远动装置进行双向通信，上述系统的通信环境中存在一个干扰源J，其干扰信号可能对远动装置和K个测控装置双向通信的质量及实时性造成影响；面向以上调度监控业务进行通信网络资源优化，括以下步骤：

博弈优化建模：将面向调度监控业务的电力通信网络资源优化问题建模为一个非合作博弈模型，具体的，博弈的参与者为K个测控装置与干扰源J，测控装置的策略为：第k个测控装置在一个时隙内分配p_n^k的发射功率在第n个信道上；干扰源的策略为：分配q_n的功率在第n个信道上；远动装置需要在规定的业务时延内准确获得所有K个测控装置的状态量信息从而对电力系统状态进行准确估计，测控装置的目标是使系统状态估计成功的概率Pr^suc最大化，而干扰源的目的是最小化系统状态估计成功率；

求解博弈模型，以获得面向调度业务的电力通信网络资源最优化的策略，即博弈均衡解，求解博弈模型包括：在博弈各方及其网络状态信息完全可知的情况下，直接通过数学推导求解上述博弈模型的解析解，得到第k个测控装置在电力通信网第n个信道上分配的最优功率资源值为：

上式中，P^k为第k个监控装置的最大发射功率，Φ_n^k为第k个测控装置与远动装置之间第n个信道的信道增益h_n^k的期望值，β_n为干扰源与远动装置之间第n个信道的信道增益h_n^J的期望值，γ_n^th为远动装置在第n个信道的接收灵敏度，Q为干扰源的总功率。

2.根据权利要求1所述的面向调度监控业务的电力通信网络资源优化方法，其特征在于，所述博弈模型的求解还包括：在博弈各方及其网络状态信息不完全可知的情况下，通过若干分布式学习算法使博弈参与方通过多轮交互逐渐逼近均衡的数值解。

3.根据权利要求2所述的面向调度监控业务的电力通信网络资源优化方法，其特征在于，分布式学习算法包括但不限于强化学习、Q因子学习和虚拟对策学习算法。

4.根据权利要求1所述的面向调度监控业务的电力通信网络资源优化方法，其特征在于，第k个测控装置在信道n上传输的数据包能够准确被远动装置接收的概率表征为

5.根据权利要求1所述的面向调度监控业务的电力通信网络资源优化方法，其特征在于，第k个测控装置的报文在m_k次重传下需要等待的总时延为D_m^kT_s，D_m^k为第k个测控装置的报文在m_k次重传下需要等待的平均时隙数，T_s为每个时隙的长度。

6.根据权利要求5所述的面向调度监控业务的电力通信网络资源优化方法，其特征在于，第k个测控装置的报文在m_k次重传下需要等待的平均时隙数为其中，W₀为竞争窗口的长度，r为竞争窗口的回退因子。

7.根据权利要求6所述的面向调度监控业务的电力通信网络资源优化方法，其特征在于，能够准确进行系统状态估计的概率表征为：

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(.)为朗伯W函数。