本发明属于电气自动化领域,具体涉及一种考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法及系统。
背景技术:
1、随着经济技术的发展和人们生活水平的提高,电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源,给人们的生产和生活带来了无尽的便利。因此,保障电能的稳定可靠供应,就成为了电力系统最重要的任务之一。
2、目前,越来越多的新能源发电系统已经并入电力系统并发电。新能源发电系统的出力随机性,给电力系统的安全稳定运行带来了极大的威胁。储能电站是通过电化学电池或电磁能量存储介质进行可循环电能存储、转换及释放的设备系统;储能电站的并网运行,极大的缓解了电力系统的调峰调频的压力,同时也极大的缓解了新能源发电系统的出力随机性对于电力系统的影响。因此,保证储能电站安全稳定运行,对于电力系统而言,具有重要意义。
3、储能电站包括电池组系统、能量管理系统、站内服务系统等众多子系统,各个子系统之间的稳定可靠的数据通信,保证储能电站的稳定可靠运行。但是,随着储能电站的容量越来越大,智能化水平越来越高,储能电站内的数据通信的数据量也越来越大,数据传输的可靠性要求、稳定性要求和时效性要求也越来越高。
4、当前,储能电站的数据通信网络所采用的数据传输方案,一般都是主备方式构建星型汇聚型传输路径模式。这种方案在数据传输量较小的场合,具有较高的性价比和可靠性。但是,随着数据传输量的飞速增长,这种现有方案已经出现了部分节点或链路传输过载、部分传输节点的风险过高的问题,极大的制约了储能电站的运行和发展。
技术实现思路
1、本发明的目的之一在于提供一种可靠性高、精确性好且时效性好的考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法。
2、本发明的目的之二在于提供一种实现所述考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法的系统。
3、本发明提供的这种考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法,包括如下步骤:
4、s1.获取目标储能电站的数据通信网络的数据信息;
5、s2.根据步骤s1获取的数据信息,基于链路带宽占用率,计算数据通信网络中各个链路的风险度增量;
6、s3.根据步骤s2得到的风险度增量数据,以链路风险度平均增量最小为目标,生成保持目标储能电站的数据通信网络连通的网架子图;
7、s4.根据步骤s3得到的网架子图,以传输时延最优为目标,计算得到最优的传输路径;
8、s5.采用步骤s4得到的最优的传输路径进行数据传输,以完成考虑链路动态风险的储能电站的数据传输。
9、步骤s1所述的获取目标储能电站的数据通信网络的数据信息,具体包括如下步骤:
10、获取目标储能电站的数据通信网络的节点总数n,数据通信网络的链路总数m,以及节点i到节点j的链路lij的通信带宽
11、针对第q个通信周期,获取第q个通信周期中链路lij承载的业务总量以及链路lij承载的第k个业务的通信带宽
12、计算得到第q个通信周期中链路lij的带宽占用率为
13、步骤s2所述的根据步骤s1获取的数据信息,基于链路带宽占用率,计算数据通信网络中各个链路的风险度增量,具体包括如下步骤:
14、根据步骤s1获取的数据信息,采用如下算式计算得到第q个通信周期中链路lij的风险度增量
15、
16、式中p为设定的链路带宽动态波动率因子;r(x)为链路风险度函数,且
17、
18、步骤s3所述的根据步骤s2得到的风险度增量数据,以链路风险度平均增量最小为目标,生成保持目标储能电站的数据通信网络连通的网架子图,具体包括如下步骤:
19、在第q个通信周期中,以作为目标储能电站的数据通信网络中的链路lij的链路权重值,以传输链路的风险度增量平均值最小为目标,采用生成树类寻优方法,计算得到保持目标储能电站的数据通信网络连通的网架子图subg;
20、网架子图subg中的所有链路集合l表示为l={l(1),l(2),...,l(z),...,l(z)},其中l(z)为网架子图subg中的第z条链路,z为网架子图subg中的链路总数。
21、步骤s4所述的根据步骤s3得到的网架子图,以传输时延最优为目标,计算得到最优的传输路径,具体包括如下步骤:
22、在第q个通信周期中,对于从源节点d到目标节点e的目标储能电站的数据传输业务sd,e,在网架子图subg中的所有链路集合l中,以路径时延累计最小为目标,采用点到点类路由选择算法选择若干条最优传输路径,其中包括最优传输主路径lm和最优传输辅路径ls。
23、步骤s5所述的采用步骤s4得到的最优的传输路径进行数据传输,以完成考虑链路动态风险的储能电站的数据传输,具体包括如下步骤:
24、采用最优传输主路径lm作为数据传输业务sd,e的传输路径,完成数据传输;
25、若最优传输主路径lm不可用,则采用最优传输辅路径ls作为数据传输业务sd,e的传输路径,完成数据传输;
26、返回步骤s1,进行下一周期的目标储能电站的数据传输。
27、本发明还提供了一种实现所述考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法的系统,包括数据获取模块、风险计算模块、子图生成模块、路径计算模块和数据传输模块;数据获取模块、风险计算模块、子图生成模块、路径计算模块和数据传输模块依次串联;数据获取模块用于获取目标储能电站的数据通信网络的数据信息,并将数据信息上传风险计算模块;风险计算模块用于根据接收到的数据信息,根据获取的数据信息,基于链路带宽占用率,计算数据通信网络中各个链路的风险度增量,并将数据信息上传子图生成模块;子图生成模块用于根据接收到的数据信息,根据得到的风险度增量数据,以链路风险度平均增量最小为目标,生成保持目标储能电站的数据通信网络连通的网架子图,并将数据信息上传路径计算模块;路径计算模块用于根据接收到的数据信息,根据得到的网架子图,以传输时延最优为目标,计算得到最优的传输路径,并将数据信息上传数据传输模块;数据传输模块用于根据接收到的数据信息,采用得到的最优的传输路径进行数据传输,以完成考虑链路动态风险的储能电站的数据传输。
28、本发明提供的这种考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法及系统,通过获取目标储能电站的数据通信网络的数据信息,基于链路带宽占用率和链路风险度评估,进行最优传输链路的计算;因此本发明不仅能够实现考虑链路动态风险的储能电站的数据传输,而且可靠性更高,精确性更好,数据传输的时效性更好。
1.一种考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法,其特征在于步骤s1所述的获取目标储能电站的数据通信网络的数据信息,具体包括如下步骤:
3.根据权利要求2所述的考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法,其特征在于步骤s2所述的根据步骤s1获取的数据信息,基于链路带宽占用率,计算数据通信网络中各个链路的风险度增量,具体包括如下步骤:
4.根据权利要求3所述的考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法,其特征在于步骤s3所述的根据步骤s2得到的风险度增量数据,以链路风险度平均增量最小为目标,生成保持目标储能电站的数据通信网络连通的网架子图,具体包括如下步骤:
5.根据权利要求4所述的考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法,其特征在于步骤s4所述的根据步骤s3得到的网架子图,以传输时延最优为目标,计算得到最优的传输路径,具体包括如下步骤:
6.根据权利要求5所述的考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法,其特征在于步骤s5所述的采用步骤s4得到的最优的传输路径进行数据传输,以完成考虑链路动态风险的储能电站的数据传输,具体包括如下步骤:
7.一种实现权利要求1~6之一所述的考虑链路动态风险的储能电站数据传输方法的系统,其特征在于包括数据获取模块、风险计算模块、子图生成模块、路径计算模块和数据传输模块;数据获取模块、风险计算模块、子图生成模块、路径计算模块和数据传输模块依次串联;数据获取模块用于获取目标储能电站的数据通信网络的数据信息,并将数据信息上传风险计算模块;风险计算模块用于根据接收到的数据信息,根据获取的数据信息,基于链路带宽占用率,计算数据通信网络中各个链路的风险度增量,并将数据信息上传子图生成模块;子图生成模块用于根据接收到的数据信息,根据得到的风险度增量数据,以链路风险度平均增量最小为目标,生成保持目标储能电站的数据通信网络连通的网架子图,并将数据信息上传路径计算模块;路径计算模块用于根据接收到的数据信息,根据得到的网架子图,以传输时延最优为目标,计算得到最优的传输路径,并将数据信息上传数据传输模块;数据传输模块用于根据接收到的数据信息,采用得到的最优的传输路径进行数据传输,以完成考虑链路动态风险的储能电站的数据传输。