(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211180017.0 (22)申请日 2022.09.27 (71)申请人 南京邮电大 学 地址 210003 江苏省南京市 鼓楼区新模范 马路66号 (72)发明人 张博　窦春霞　岳东　张占强　 张智俊　严婷　徐雷　李厚俊　 (74)专利代理 机构 南京纵横知识产权代理有限 公司 32224 专利代理师 刘艳艳 (51)Int.Cl. H02J 3/46(2006.01) H02J 3/38(2006.01) H02J 3/28(2006.01) H02J 3/24(2006.01) (54)发明名称 考虑运行或故障态下配网对数据传输需求 的路径优化方法及装置 (57)摘要 本发明公开了一种考虑运行或故障态下配 网对数据传输需求的路径优化方法及装置， 方法 包括： 判别配电网的物理系统运行状态和通信网 络可靠状态； 基于判别得到的配电网的物理系统 运行状态和通信网络可靠状态， 评估 数据的重要 程度， 构建目标函数； 采用结合随机变异的粒子 群优化算法对目标函数进行求解， 得到最优路径 方案。 设计了运行态下基于数据重要程度与安全 程度匹配的数据安全传输策略； 故障态下基于数 据重要程度与传输速度匹配的数据紧急传输策 略。 通过路由调度或路径重构 的方式， 以确保重 要程度高的数据被优先通过性能优越的路径传 输至目的端， 提升信息物理融合下主动配电网的 通信可靠性。 权利要求书7页 说明书16页 附图4页 CN 115498702 A 2022.12.20 CN 115498702 A 1.一种考虑运行或故障态下配网对数据传输需求的路径优化方法， 其特 征在于， 包括： 判别配电网的物理系统运行状态和通信网络可靠状态； 基于判别得到的配电网的物 理系统运行状态和通信网络可靠状态， 评估数据的重要程 度， 构建目标函数； 采用结合随机变异的粒子群优化 算法对目标函数进行求 解， 得到最优路径方案 。 2.根据权利要求1所述的考虑运行或故障态下配网对数据传输需求的路径优化方法， 其特征在于， 判别配电网的物理系统运行状态， 包括： (A)当供不应求时， 有如下情况需要被考虑： 情况1： 仅依靠光伏、 风电和储能就能实现供需平衡； 在此情况 下， 应考虑以下子事 件： 事件1‑1： 光伏和风电的发电量超过了负荷需求： 其中PPVv(t)和PWTy(t)分别代表第v个光伏、 第y个 风机的发电量； NPV， NWT和NLoad分别是光伏、 风机和负载数量； PLoadz(t)代表第z个负载的需求 量； 在这个事件中， 光伏将在最大功 率点跟踪模式下运行； 风机将在最大功 率点跟踪模式或 恒功率模式下运行； 储能将在充电或停机模式下运行； 事件1‑2： 光伏和风电机组的发电量不足以满足负荷需求， 但当一些储能以放电模式运 行时， 该问题能得到解决， 相关表达式为： 其中， PESUw(t)代表第w个储能的发电量； NESU代表储能的数量； 情况2： 除了参与能源供应的光伏、 风电和储能之外， 柴油机DG也将参与电能供应： 其中， PDGn(t)代表第n个柴油机DG的发电量； NDG代表柴油机DG的数量； 情况3： 当过载严重时， 仅靠调节源端已无法满足荷端需求， 冗余负载将 从系统中切除， 系统将运行在故障态； (B)当供大于求时， 有如下情况需要被考虑： 事件1： 一些分布式电源的发电量减少， 并且 其中， 代表第m个可中断分布式电源的出力调节量； NIDER代表可中断分布式电源的数量； 事件2： 部分电源将从配电网系统中切除， 即权　利　要　求　书 1/7 页 2 CN 115498702 A 2此时系统 处于故障态。 3.根据权利要求1所述的考虑运行或故障态下配网对数据传输需求的路径优化方法， 其特征在于， 判别配电网的通信网络可靠状态， 包括： 当确定物理运行状态后， 要选择路由调度或路径重构以形成防御时， 需要先判别路由 器的可用性， 即是否有路径能将数据从该路由器传送至其他路由器； 设定系统中共有n个路 由器， 可用性判别条件如下； 除去初始端和目的端， 每个路由器的输入和输出信道必须同时连通， 对于第x个路由器 而言， 有 其中x'、 x ″分别代表第x个 路由器的输入信道的首端路由器标号、 输出信道的尾端路由器标号； &&是 “逻辑与”运算符， axx'、 ax″x分别代表第x个 路由器到第x ’个路由器的连接关系， 类似符号的定义都相似； k代表 第x个路由器的相邻路由器集 合。 4.根据权利要求1所述的考虑运行或故障态下配网对数据传输需求的路径优化方法， 其特征在于， 评估数据的重要程度， 包括： 数据的重要程度通过决策控制目标对于数据的偏导数来计算； 其中， 决策控制目标表 达式建模为f(x1,…,u1,…)， 其中x1， x2，…代表状态变量； u1， u2，…代表控制量； 当系统处于运行态下， 数据变化对决策控制效果的灵敏度计算表达式如下： 对于x1： 对于x2： 对于u1： 对于u2： 其中 和 分别代表运行态下x1， x2， u1和u2的灵敏度； 灵敏度越大， 则数据重要程度越大； 当系统处于故障态下， 数据变化对时间的灵敏度计算表达式如下： 对于x1： 对于x2： 对于u1： 对于u2： 其中 和 分别代表 故障态下x1， x2， u1和u2的灵敏度； 灵敏度越大， 则数据重要程度越大； 根据灵敏度计算表达式， 就能得到数据的重要程度顺序， 以便于安排不同的数据对应 不同属性的通信路径， 以降低通信不可靠问题对配电网决策控制策略执 行效果的影响。 5.根据权利要求1所述的考虑运行或故障态下配网对数据传输需求的路径优化方法，权　利　要　求　书 2/7 页 3 CN 115498702 A 3