楊 挺 盆海波 陳培麗 孫雨耕

①(天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院 天津 300072)

②(天津電力公司 天津 300010)

1 引言

將分布式電源以微電網(wǎng)(Micro Grid)的形式接入電力系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行，與主電網(wǎng)互為支撐，是發(fā)揮分布式發(fā)電系統(tǒng)效益的最有效技術(shù)，也是解決全球能源危機(jī)和保護(hù)環(huán)境的重要途徑，受到世界各國(guó)的重視和廣泛關(guān)注[1]。作為智能電網(wǎng)的重要組成部分，微電網(wǎng)的智能化和可自愈性是提升系統(tǒng)供能質(zhì)量的首要需求。高級(jí)量測(cè)(Advance Measurement Infrastructure, AMI)可靠通信技術(shù)是實(shí)現(xiàn)以上目標(biāo)的核心支持技術(shù)[2]。

隨著AMI技術(shù)的發(fā)展，先進(jìn)的二次智能儀表逐步實(shí)現(xiàn)對(duì)饋線電壓u、電流i、功率P以及功率因數(shù)φ的實(shí)時(shí)測(cè)量；分布式電源和儲(chǔ)能器件的狀態(tài)量和運(yùn)行模型也可被安裝在其上的各種傳感器測(cè)量；通過(guò)對(duì)逆變器的參數(shù)調(diào)節(jié)將實(shí)現(xiàn)分布式電源精確控制。多元電氣參量和控制信息需要在各電氣設(shè)備間以及和調(diào)度控制中心間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，實(shí)現(xiàn)供能系統(tǒng)的智能自愈控制[3]。因此健壯的微網(wǎng)通信子網(wǎng)和面向多QoS約束的路由協(xié)議需要被重點(diǎn)研究[4]。

現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議多采用集中式Dijkstra或Bellman-Ford算法在網(wǎng)絡(luò)中建立一棵最短路徑樹，以尋求最短路徑，如應(yīng)用在Internet網(wǎng)絡(luò)的鏈路狀態(tài)路由協(xié)議(OSPF), Ad-hoc網(wǎng)絡(luò)的目的序列距離矢量路由協(xié)議(DSDV)，以及對(duì) OSPF的改進(jìn)協(xié)議負(fù)載均衡最短路徑路由協(xié)議(LBSPR)[5]。分析兩種核心算法的計(jì)算復(fù)雜度分別是：Dijkstra 為O(n2), Bellman-Ford為O(mn)，其中n為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)，m為連接邊數(shù)。

但在智能微網(wǎng) AMI系統(tǒng)中各種量測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)源于不同儀表和傳感器，在電氣屬性上存在明顯差異[6]，在網(wǎng)絡(luò)中形成了眾多微流。另一方面，微網(wǎng)系統(tǒng)控制對(duì)電氣參量和控制信息的傳輸有著嚴(yán)格的限定，因此智能微網(wǎng)通信系統(tǒng)的數(shù)據(jù)流傳輸是多QoS約束的路由問(wèn)題，屬于非確定多項(xiàng)式(NP)完全問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)新的低復(fù)雜度分布式路由算法以滿足AMI系統(tǒng)對(duì)通信需求。

目前分布式單信源最短路徑算法[7]包括文獻(xiàn)[8]提出的應(yīng)用于異步網(wǎng)絡(luò)中的負(fù)環(huán)分布式最短路算法以及其改進(jìn)算法。但是算法都是以歐式距離作為唯一量度，并不滿足多QoS約束路由計(jì)算需求。此外學(xué)者Pedro利用蟻群優(yōu)化算法針對(duì)光迸發(fā)交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)了分布式的路由算法，通過(guò)節(jié)點(diǎn)容量計(jì)算路徑并均衡網(wǎng)絡(luò)[9]。

本文將區(qū)分服務(wù)體系結(jié)構(gòu)(DiffServ)網(wǎng)絡(luò)模型引入智能微網(wǎng)通信子網(wǎng)系統(tǒng)，提出一種應(yīng)用于智能微電網(wǎng)AMI系統(tǒng)的電氣信息流傳輸多QoS保證路由算法(EIF-MQC)。首先設(shè)計(jì)了基于IEC61850電氣標(biāo)準(zhǔn)的信息分形差分服務(wù)代碼點(diǎn)(DSCP)映射模型，基于模型將電氣智能儀表產(chǎn)生的異構(gòu)電氣參量整形至邊界路由器中，并被分配代理。分形后多類流量通過(guò)EIF-MQC算法選擇可分別滿足各類流量QoS需求的最優(yōu)路由。通過(guò)數(shù)學(xué)證明和采用“電氣可靠性技術(shù)解決方案聯(lián)合會(huì)(CERTS)微網(wǎng)系統(tǒng)”的計(jì)算機(jī)仿真證明算法的有效性和較優(yōu)性。

2 AMI通信業(yè)務(wù)分類和DSCP模型映射

分析電力通信網(wǎng)絡(luò)，它是由調(diào)度中心和數(shù)目眾多的異構(gòu)智能電氣設(shè)備(Intelligent Electronic Device, IED)組成[10]，數(shù)據(jù)流向是各個(gè)IED匯集到調(diào)度中心，而控制指令又是由調(diào)度中心下行到各IED執(zhí)行。同時(shí)，分布式電源的接入要求IED間還應(yīng)具有點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)交互能力，支撐智能微網(wǎng)完整自愈控制。為實(shí)現(xiàn)各IED間信息互聯(lián)互通，國(guó)際電工委員會(huì)TC57制定IEC 61850變電站通信網(wǎng)絡(luò)系列標(biāo)準(zhǔn)，保證供能系統(tǒng)中各電氣設(shè)備間信息交互的統(tǒng)一性[11]。

IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中清晰定義了面向?qū)ο蟮某橄笸ㄐ欧?wù)接口(ACSI)和數(shù)據(jù)分類[12]，但并未限定與之配合的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議。這種分層設(shè)計(jì)好處在于：ACSI與具體網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議分離，使采用不同通信協(xié)議時(shí)只需要通過(guò)特定通信服務(wù)映射(SCSM)將ACSI映射到應(yīng)用層協(xié)議，如此保證了標(biāo)準(zhǔn)的對(duì)新通信協(xié)議的普適性。這也為本文設(shè)計(jì)針對(duì)智能微網(wǎng)電氣參量傳輸?shù)亩郠oS約束路由協(xié)議提供了良好的層次型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和應(yīng)用層協(xié)議支持。

在IEC 61850標(biāo)準(zhǔn)中，AMI系統(tǒng)眾多的IED所需傳輸?shù)臄?shù)據(jù)已根據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)的QoS需求定義為不同類型的數(shù)據(jù)流。因此本文選用區(qū)別業(yè)務(wù)模型-DiffServ，并設(shè)計(jì)ACSI到DiffServ的映射，以實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)信息流傳輸QoS保證。在服務(wù)模型中，網(wǎng)絡(luò)被化分為DiffServ域，位于域邊界的路由器(Edge Routers,ERs)對(duì)不同種類業(yè)務(wù)進(jìn)行分類、整形并依QoS設(shè)置DSCP(DiffServ編碼點(diǎn))，核心路由器(Core Routers,CRs)僅需根據(jù)DSCP完成轉(zhuǎn)發(fā)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)滿足QoS需求的高速轉(zhuǎn)發(fā)[13,14]。我們?cè)贒iffServ的映射模型中依照傳輸QoS需求對(duì)AMI業(yè)務(wù)進(jìn)行劃分并映射到DSCP編碼，圖1給出了映射模型實(shí)現(xiàn)指令。當(dāng)數(shù)據(jù)通過(guò)IEC 61850定義的ACSI傳輸給網(wǎng)絡(luò)接入邊界路由器時(shí)，ERs依DSCP映射模型對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、標(biāo)記，隨后向DiffServ域內(nèi)核心路由器進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

圖1 電氣信息流DSCP映射指令

需要指出的是DiffServ服務(wù)體系具有良好的擴(kuò)展性，標(biāo)準(zhǔn)化的每跳行為(Per Hop Behavior, PHB)包括加速轉(zhuǎn)發(fā)(Expedited Forwarding, EF)、確定轉(zhuǎn)發(fā)(Assured Forwarding, AF)四類和盡力轉(zhuǎn)發(fā)(Best effort Forwarding, BF)，每一類又設(shè)置3種不通的丟包優(yōu)先級(jí)[15]。因此該DSCP映射模型可以依據(jù)AMI數(shù)據(jù)電氣屬性靈活擴(kuò)充和分類定義，其并不影響后續(xù)協(xié)議執(zhí)行和網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。

3 電氣信息流傳輸多QoS保證路由協(xié)議

3.1 AMI通信子網(wǎng)模型

其中 color(vi)是邏輯節(jié)點(diǎn)vi的類型屬性，Δ3×1(t)為節(jié)點(diǎn)的接收隊(duì)列緩沖區(qū)狀態(tài)矩陣，與DSCP中EF,AF, BF三類數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)具有3個(gè)緩沖隊(duì)列。

其中λ表示節(jié)點(diǎn)vi接收隊(duì)列長(zhǎng)度；φ(t)和η(t)分別表示節(jié)點(diǎn)vi通信緩沖區(qū)在t時(shí)刻的數(shù)據(jù)包發(fā)送速率和接收速率。

其中Ψ(eij)是通信鏈路eij帶寬，κm(eij)是同一通道內(nèi)其它微流已使用帶寬，ξm是控制報(bào)文預(yù)留帶寬占用率，μmax(eij)為鏈路最大估計(jì)延遲。由此可計(jì)算出鏈路可用剩余帶寬率ρ(eij)，如式(4)。

3.2 EIF-MQC算法描述

基于DSCP映射模型和AMI通信網(wǎng)數(shù)學(xué)模型，異構(gòu)電氣參量被至邊界路由器整形，EIF-MQC將對(duì)每類流量分配代理后選擇滿足本類QoS約束的路由路徑，并在路由選擇過(guò)程中合理地利用網(wǎng)絡(luò)資源，避免擁塞，達(dá)到網(wǎng)絡(luò)均衡。

已證明同時(shí)使兩種以上相互獨(dú)立的約束達(dá)到最優(yōu)的路由問(wèn)題是NP完全問(wèn)題。為解決該問(wèn)題，我們基于分布式代理技術(shù)和流量工程理論，將各分形流的QoS約束附著在對(duì)應(yīng)代理機(jī)上，采用分布式代理定向游離來(lái)完成滿足多QoS約束的路由選擇。設(shè)置每一代理映射一類流，屬性字段如圖2所示。

圖2 代理屬性字段

代理屬性字段包括代理標(biāo)示，信源節(jié)點(diǎn)，信宿節(jié)點(diǎn)；當(dāng)前寄宿節(jié)點(diǎn)屬性和下一條移動(dòng)鏈路屬性；并且在數(shù)據(jù)段可攜帶電氣控制指令報(bào)文，其目的是對(duì)電氣控制指令加速傳輸。

不失一般性，設(shè)t時(shí)刻某IED產(chǎn)生數(shù)據(jù)并在ERs整形分類后進(jìn)入DiffServ域，則在節(jié)點(diǎn)vj產(chǎn)生代理Agentj。EIF-MQC 以先布爾類(Boolean)屬性判定后數(shù)字類(Digit)屬性計(jì)算的順序進(jìn)行下一跳游歷目的節(jié)點(diǎn)選擇。

Boolean類屬性值判斷選擇同類屬性邏輯節(jié)點(diǎn)。若非同類屬性邏輯節(jié)點(diǎn)，則不進(jìn)行數(shù)據(jù)交互操作，保留該代理原有的各屬性值，僅將該邏輯節(jié)點(diǎn)作為單純轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點(diǎn)。

Digit類屬性值需通過(guò)計(jì)算vh與相鄰節(jié)點(diǎn)間鏈路殘余帶寬率和vh鄰居節(jié)點(diǎn)的隊(duì)列空余率，選取具有最大 Digit屬性值的鄰居節(jié)點(diǎn)作為下一跳游歷目的節(jié)點(diǎn)。代理實(shí)際操作過(guò)程如下：

步驟 1 在數(shù)據(jù)源邏輯節(jié)點(diǎn)初始化各類數(shù)據(jù)的代理Agentj{rely(j)=j, des(j)=k, num=0, colorj}。

步驟 2 觸發(fā)代理游歷轉(zhuǎn)發(fā)操作

(1)若?vi∈Neighbor(vj)∪ colori==colorj，則確定rely(j)=i。代理Agentj移動(dòng)到邏輯節(jié)點(diǎn)i；

(2)若不存在滿足上述條件的邏輯節(jié)點(diǎn)vi，則進(jìn)行Digit類屬性值“遴選”：屬性Aq優(yōu)于屬性Ap被遴選，當(dāng)且僅當(dāng)滿足如下條件：

步驟 3 代理在邏輯節(jié)點(diǎn)j處發(fā)送探測(cè)報(bào)文explorej到鄰居邏輯節(jié)點(diǎn)，任何節(jié)點(diǎn)vh收到探測(cè)報(bào)文，則進(jìn)行加法運(yùn)算：

無(wú)延遲返回結(jié)果sh報(bào)文，其中包含加法運(yùn)算的復(fù)合量度結(jié)果。

步驟..4 在等待一個(gè)輪詢周期T后，代理Agentj對(duì)所返回的所有results報(bào)文進(jìn)行“遴選”。

步驟 5 最優(yōu)結(jié)果作為代理下一跳目的節(jié)點(diǎn)，即Agentj{rely(j)=h, des(j)=k, num=num+1, colorj}游離到新寄宿節(jié)點(diǎn)vh。

步驟 6 若vh≠vk，跳轉(zhuǎn)至步驟 2；否則算法完成，成功輸出path(j,k)。

考慮到邏輯節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)龐大而引起存儲(chǔ)空間過(guò)多的問(wèn)題，采用哈希表形式進(jìn)行存儲(chǔ)。哈希函數(shù)：Haxi_Add=CatBit(vi,vk)，其中，Haxi_Add為哈希地址；vi和vk為本條鏈路所連接的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的序列號(hào)。

我們給出數(shù)學(xué)證明判定依EIF-MQC算法計(jì)算出的傳輸路徑是“源-目的”節(jié)點(diǎn)間最短路徑。

在第1種情況中，設(shè)在節(jié)點(diǎn)i和j間存在多于一條連接鏈路e*和e，寄宿在vj上的代理發(fā)送explorej將沿著兩條鏈路發(fā)送到vi。在EIF-MQC算法中，vi選擇更優(yōu)鏈路屬性值計(jì)算resultsi返回，因此說(shuō)明e更優(yōu)于e*，這與e*＜e矛盾，因此假設(shè)錯(cuò)誤；

綜上所述，在無(wú)向非負(fù)賦權(quán)圖中，EIF-MQC計(jì)算出的路徑是最短路徑。 證畢

進(jìn)一步分析EIF-MQC算法復(fù)雜度：由流程描述可知，算法路由選擇過(guò)程為兩級(jí)嵌套。外層是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)間遍歷尋求最優(yōu)下一跳，故復(fù)雜度為O(n),n為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)；內(nèi)層，在每次選擇下一跳節(jié)點(diǎn)時(shí)需要檢索并計(jì)算 Boolean類和 Digit類屬性：Boolean類屬性完成同類邏輯節(jié)點(diǎn)比對(duì)，計(jì)算復(fù)雜度為O(1)，隨后進(jìn)行Digit類屬性值“遴選”操作，檢索范圍為當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)量，其不大于網(wǎng)絡(luò)度數(shù)D(最大節(jié)點(diǎn)度)，則檢索復(fù)雜度為O(D)。故EIF-MQC算法復(fù)雜度為O(n·D)。

4 算法仿真和性能評(píng)價(jià)

仿真實(shí)驗(yàn)所用微網(wǎng)結(jié)構(gòu)是基于 CERTS智能微電網(wǎng)。CERTS的微網(wǎng)示范平臺(tái)是由美國(guó)電力公司(American Electric Power, AEP)資助，已在俄亥俄州首府哥倫布的Dolan技術(shù)中心建立完成。系統(tǒng)包含3條饋線：饋線C為常規(guī)線路；饋線B中接入包含一臺(tái) 40 kW 的燃?xì)廨啓C(jī)(含儲(chǔ)能裝置)及可控負(fù)荷；饋線A包含兩臺(tái)40 kW的燃?xì)廨啓C(jī)及敏感負(fù)荷，用于驗(yàn)證分布式電源的并聯(lián)運(yùn)行及對(duì)敏感負(fù)荷的高質(zhì)量供電問(wèn)題。基于該微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，我們仿真通過(guò)含有22個(gè)IED邏輯節(jié)點(diǎn)和51條通信鏈路的通信網(wǎng)絡(luò)完成對(duì)3個(gè)40 kW燃?xì)廨啓C(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，每條饋線的電壓、電流和有功功率的監(jiān)測(cè)和電氣參量測(cè)量。并且通信子網(wǎng)還承載每個(gè)逆變器和調(diào)度中心的控制信息交互，以及每個(gè)保護(hù)裝置的狀態(tài)信息上報(bào)通信。為實(shí)現(xiàn)該微網(wǎng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行和自愈控制，電氣側(cè)要求數(shù)據(jù)通信傳輸延遲小于 20 ms，丟包率在輕度負(fù)載時(shí)小于 0.1%，全運(yùn)行時(shí)段不高于 5%。在圖 3中給出饋線監(jiān)測(cè)IED節(jié)點(diǎn)設(shè)置位置和業(yè)務(wù)流向。

圖3 仿真實(shí)驗(yàn)CERTS微網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

仿真實(shí)驗(yàn)中我們將EIF-MQC與OSPF和LBSPR算法進(jìn)行比較，計(jì)算不同算法配置流量后網(wǎng)絡(luò)帶寬使用率，并以標(biāo)準(zhǔn)差作為評(píng)價(jià)網(wǎng)絡(luò)資源分配參數(shù)，帶寬使用率標(biāo)準(zhǔn)差計(jì)算公式如式(5)給出。隨后計(jì)算業(yè)務(wù)在以上配置下傳輸過(guò)程的吞吐量，丟包率和傳輸延遲，以評(píng)價(jià)配置方案的優(yōu)劣。

圖4給出了3種算法路由配置下每條鏈路的帶寬使用率。由結(jié)果可見EIF-MQC在配置流量時(shí)較好地均衡了各條鏈路的使用率，計(jì)算3種算法配置的帶寬利率標(biāo)準(zhǔn)差分別為 16.47%, 16.25%和12.18%。EIF-MQC均衡的帶寬使用最大程度地避免了在負(fù)載量增加時(shí)的網(wǎng)絡(luò)擁塞。

仿真實(shí)驗(yàn)中還考慮了通信重度負(fù)載情況。該情況多是由供電系統(tǒng)故障引起：當(dāng)供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，分布式電源、繼電器和調(diào)度中心將協(xié)同控制，以在最短時(shí)間內(nèi)完成自愈控制，平穩(wěn)系統(tǒng)擾動(dòng)。在這一過(guò)程中，將有大量電氣參量數(shù)據(jù)和控制指令需要在各電氣設(shè)備間交互，例如多個(gè)分布式電源的協(xié)同調(diào)節(jié)完成負(fù)載跟隨。因此，應(yīng)用于電力通信網(wǎng)絡(luò)的路由協(xié)議必須在重度負(fù)載時(shí)仍能保證QoS傳輸，避免擁塞和丟包，否則將直接影響供能系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行和設(shè)備安全。對(duì)重度負(fù)載造成鏈路帶寬占用率增量44.15%通信場(chǎng)景進(jìn)行仿真，獲得圖5平均帶寬使用率增量偏差圖。在該場(chǎng)景中，OSPF最大帶寬使用率達(dá)到58.67%, LB-SPR為61.74%，高帶寬利率將高概率風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生鏈路擁塞，EIF-MQC有效克服了該情況的發(fā)生，其峰值帶寬使用率為54.03%。同樣計(jì)算鏈路帶寬使用率的標(biāo)準(zhǔn)差σ, OSPF為6.77,LB-SPR為8.00, EIF-MQC為5.49。

除對(duì)網(wǎng)絡(luò)鏈路帶寬利用率分析，我們還對(duì)依照各種算法配置路由路徑進(jìn)行性能評(píng)測(cè)。圖6給出各時(shí)段內(nèi)數(shù)據(jù)包傳輸丟包率。由圖可見傳輸延遲與網(wǎng)絡(luò)流量負(fù)載有著緊密相關(guān)性：在網(wǎng)絡(luò)通信輕負(fù)載時(shí)段(10 s前)數(shù)據(jù)傳輸表現(xiàn)良好，無(wú)丟包情況發(fā)生，可滿足輕度負(fù)載時(shí)小于0.1%的QoS約束；而隨著負(fù)載加重，各種配置方案的傳輸丟包率均有所增加。這是因?yàn)樵谕ㄐ帕烤墼鰰r(shí)，某些節(jié)點(diǎn)在承受大量到達(dá)數(shù)據(jù)報(bào)文，通信緩沖區(qū)容易造成溢出，從而丟棄低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)包。但由于EIF-MQC合理分配了網(wǎng)絡(luò)流量，避免了節(jié)點(diǎn)承載超量到達(dá)數(shù)據(jù)的情況發(fā)生，避免緩沖溢出時(shí)的簡(jiǎn)單丟包。在25 s后網(wǎng)絡(luò)重載時(shí)段，EIF-MQC平均有效保留總數(shù)據(jù)量的97.40%數(shù)據(jù)包不被丟棄，滿足全程丟包率低于5%的QoS傳輸需求，有效保證了AMI電能監(jiān)測(cè)和控制精度。

在電力通信數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中多使用TCP協(xié)議，其具有丟包重傳機(jī)制保證報(bào)文的面向連接可靠傳輸。但當(dāng)系統(tǒng)處于較高丟包率時(shí)，大量的重傳數(shù)據(jù)包占用網(wǎng)絡(luò)帶寬，造成數(shù)據(jù)傳輸延遲。圖 7給出3種配置算法的傳輸路徑的延時(shí)曲線。3類延時(shí)曲線跟隨網(wǎng)絡(luò)流量同向變化：網(wǎng)絡(luò)輕度負(fù)載時(shí)均具有良好的低延遲傳輸性能；但隨著數(shù)據(jù)量增加，傳輸延時(shí)逐漸增大，OSPF達(dá)到了26.4 ms, LB-SPR達(dá)到了24.9 ms。TCP協(xié)議丟包重傳是高延遲原因之一，而另一個(gè)主要原因是由于傳輸層慢啟動(dòng)造成。當(dāng)路由配置不適當(dāng)造成局部擁塞時(shí)，中繼節(jié)點(diǎn)將頻繁調(diào)整擁塞窗口，使得傳輸處于慢啟動(dòng)階段，造成傳輸延時(shí)增加并滯后。而EIF-MQC針對(duì)造成高延遲的這兩類誘導(dǎo)因素都有較好的抑制作用。低丟包率保證了數(shù)據(jù)的單次傳輸即成功，合理分配網(wǎng)絡(luò)流量由于避免了網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)局部擁塞的發(fā)生，抑制了慢啟動(dòng)形成。EIF-MQC在整個(gè)負(fù)載變化時(shí)段均表現(xiàn)出良好的低傳輸延遲性能，最大延遲為19.3 ms，小于延遲上限 20 ms，有效保證了量測(cè)數(shù)據(jù)的時(shí)效性和控制指令下發(fā)準(zhǔn)確性。

5 結(jié)束語(yǔ)

圖4 鏈路帶寬使用率

圖5 重度通信負(fù)載情況下帶寬使用率增量偏差

圖6 單位時(shí)間平均丟包率

圖7 單位時(shí)間內(nèi)傳輸報(bào)文的平均延遲

智能微電網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量能源供給，可再生能源高效利用的有效途徑，其穩(wěn)定運(yùn)行需要高級(jí)量測(cè)和可靠通信技術(shù)的支撐。基于流量工程理論和分布式代理技術(shù)，本文提出一種應(yīng)用于智能微電網(wǎng)通信的新型的電氣參量傳輸算法(EIF-MQC)，并理論證明了算法收斂性和傳輸路徑有效性。在仿真實(shí)驗(yàn)中，算法在輕度-重度通信負(fù)載條件下均具有較好帶寬利用率，比OSPF和LB-SPR資源使用均衡，有效避免了網(wǎng)絡(luò)擁塞情況發(fā)生。并且所配置路由可有效降低數(shù)據(jù)傳輸延時(shí)，有效提升了IED感知電氣量時(shí)效性和自愈控制指令的準(zhǔn)確性，從而微電網(wǎng)為自愈控制提供了高可靠通信保障。

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