一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)調(diào)度方法與系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能配電網(wǎng)通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)調(diào)度方法與系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著國家電網(wǎng)公司配電通信網(wǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，由于缺乏統(tǒng)一管控平面，且配電網(wǎng)通信設(shè)備協(xié)議自制，因此網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維效率很低，負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)維的人員數(shù)量多，無法滿足公司的發(fā)展要求。此外，由于控制和轉(zhuǎn)發(fā)平面全部集中于配電網(wǎng)通信設(shè)備中，使得網(wǎng)絡(luò)新業(yè)務(wù)、新功能的實(shí)現(xiàn)不夠靈活，無法適應(yīng)國網(wǎng)公司配網(wǎng)業(yè)務(wù)發(fā)展的柔性需求。一方面，若不能與通信設(shè)備的接口兼容，配網(wǎng)新業(yè)務(wù)和功能將無法使用，因此配網(wǎng)通信設(shè)備接口所存在的差異性嚴(yán)重滯緩了配網(wǎng)新業(yè)務(wù)和功能推向應(yīng)用的時(shí)間。另一方面，現(xiàn)有的配電通信網(wǎng)管無法實(shí)現(xiàn)對(duì)Ρ0Ν、工業(yè)以太網(wǎng)和無線的統(tǒng)一控制管理。
[0003]軟件定義網(wǎng)絡(luò)(SDN)是將網(wǎng)絡(luò)的跨年購置平面(控制器)與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)平面(openflow交換機(jī))進(jìn)行分離，并實(shí)現(xiàn)可編程化控制的一種新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。SDN網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)如下:I)數(shù)據(jù)平面專注于轉(zhuǎn)發(fā)，控制平面對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源有全局視圖；2)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)和業(yè)務(wù)特性適配以及硬件設(shè)備之間的通信科通過設(shè)定協(xié)議編程實(shí)現(xiàn);3)可根據(jù)上層用戶的不同業(yè)務(wù)需求，靈活高效地分配調(diào)度基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)資源。
[0004]目前國內(nèi)軟件定義網(wǎng)絡(luò)才剛剛起步，在電力通信方面應(yīng)用甚少。但SDN的很多思想能夠很好的解決目前電力通信上的不足，因此將SDN技術(shù)引入到電力通信中顯得尤為必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決配電通信網(wǎng)中的不足，本發(fā)明將軟件定義網(wǎng)絡(luò)的思想引入到配電網(wǎng)中，使得各配電終端收集起來的信息能夠被高效、綜合的利用，同時(shí)能夠解決之前各廠商網(wǎng)管系統(tǒng)不兼容的情況，提出了一種基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)調(diào)度方法和系統(tǒng)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案，本發(fā)明基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)包括管理不同區(qū)域的、不同等級(jí)的SDN控制器，openf low交換機(jī)，智能配電終端以及綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)要點(diǎn)所述各SDN控制器根據(jù)配電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)需要分為子控制器、主控制器和總控制器。
[0007]其中所述子控制器維護(hù)本區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)鋱D，所述主控制器維護(hù)相鄰幾個(gè)區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)邏輯拓?fù)鋱D，所述總控制器維護(hù)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的邏輯拓?fù)鋱D；并在總控制之上運(yùn)行綜合網(wǎng)管系統(tǒng)，對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一管理和控制。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述各類控制器均位于不同的變電站所內(nèi)并通過有線或無線的方式與各自管控的openflow交換機(jī)或控制器相連接。
[0009]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述openflow交換機(jī)通過有線或無線的方式與各自管控的智能配電終端或子控制器相連接。
[00?0]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述智能配電終端為具有openf low接口或者附加協(xié)議轉(zhuǎn)換器的站所終端(DTU)、饋線終端(FTU)、配變終端(TTU)。
[0011]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明所述協(xié)議轉(zhuǎn)換器將配電網(wǎng)通信協(xié)議轉(zhuǎn)換為openflow協(xié)議，并通過有線的方式外接在未配置openflow協(xié)議的智能終端上，使智能終端與openflow交換機(jī)通信。
[0012]本發(fā)明基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)調(diào)度方法包括:當(dāng)有配電網(wǎng)出現(xiàn)故障或其他變動(dòng)時(shí)，所述智能配電終端發(fā)出信號(hào)，與所述智能配電終端連接的openflow交換機(jī)檢查是否有匹配的流表，若有則按照流表執(zhí)行，若沒有則依次上報(bào)其所連接的控制器，再由所述控制器進(jìn)行計(jì)算和分析后發(fā)出相應(yīng)的控制指令來控制所述智能終端進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作。
[0013]作為一種優(yōu)選方案，本發(fā)明當(dāng)有新設(shè)備加入或離開系統(tǒng)時(shí)，包括以下步驟。
[OOM]步驟S201:新接入的智能配電設(shè)備向其連接的openf low交換機(jī)發(fā)送包含自身信息的HELLO報(bào)文。
[0015]步驟S202:所述Openf low交換機(jī)向其所連接的子控制器發(fā)送Port_status報(bào)文通知子控制器某一端口有新設(shè)備接入，報(bào)文中包含了所述設(shè)備的相關(guān)信息。
[0016]步驟S203:所述子控制器將此節(jié)點(diǎn)加入自身維護(hù)的本區(qū)域網(wǎng)絡(luò)抽象拓?fù)鋱D，并對(duì)所述新加入的設(shè)備進(jìn)行相關(guān)配置，同時(shí)各級(jí)控制器一次向上級(jí)設(shè)備更新本區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?br>?目息O
[00? 7 ] 步驟S204:所述0卩6]^10￥交換機(jī)給所述新設(shè)備發(fā)送!^1^0_1^8卩報(bào)文，其中包含了允許接入的命令以及相應(yīng)的配置信息。
[0018]步驟S205:所述新設(shè)備按所接到的配置信息配置完成后便可向所述openflow交換機(jī)發(fā)送相應(yīng)數(shù)據(jù)信息。
[0019]作為另一種優(yōu)選方案，本發(fā)明當(dāng)所述智能配電終端發(fā)送的報(bào)文在與其連接的openf low交換機(jī)中沒有匹配流表時(shí)，采用以下步驟處理。
[°02°] 步驟S403:所述openf low交換機(jī)向其所連接的子控制器發(fā)送Packe t_in報(bào)文。
[0021]步驟S404:所述子控制器檢查自身維護(hù)的抽象網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，目的節(jié)點(diǎn)是否在本區(qū)域內(nèi)。
[0022]其次，本發(fā)明當(dāng)所述智能配電終端所要通信的目的節(jié)點(diǎn)在其所連接子控制器所管理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?nèi)時(shí)，采用以下步驟處理。
[0023]步驟S405:根據(jù)所述子控制器維護(hù)的抽象網(wǎng)路拓?fù)鋱D計(jì)算出最優(yōu)路徑，并將鏈路建立信息封裝在Packe t_out報(bào)文中發(fā)送至所述openf I ow交換機(jī)，并向上級(jí)控制器發(fā)送update信息來更新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0024]步驟S406:所述openflow交換機(jī)根據(jù)所述Packe t_out報(bào)文修改自身流表，并將所述信息報(bào)文在指定端口發(fā)送出去。
[0025]步驟S407:所述openf low交換機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)保留本次轉(zhuǎn)發(fā)流表，當(dāng)下次再有相同目的節(jié)點(diǎn)報(bào)文時(shí)直接按照本次流表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0026]另外，本發(fā)明當(dāng)所述智能配電終端所要通信的目的節(jié)點(diǎn)不在其所連接子控制器所管理的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬?nèi)時(shí)，采用以下步驟處理。
[0027]步驟S408:所述子控制器向其所連接的主控制器發(fā)送Packe t_in報(bào)文。
[0028]步驟S409:所述主控制器根據(jù)自身維護(hù)的抽象網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D計(jì)算最優(yōu)路徑，并將鏈路建立信息封裝在Packet_out報(bào)文中發(fā)送至所述子控制器，并向上級(jí)控制器發(fā)送update信息來更新網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
[0029]步驟S410:所述子控制器將所述Packet_out報(bào)文下發(fā)至所述openflow交換機(jī)。[°03°] 步驟S411:所述openflow交換機(jī)根據(jù)所述Packet_out報(bào)文修改自身流表，并將所述信息報(bào)文在指定端口發(fā)送出去。
[°031 ]步驟S412:所述openf low交換機(jī)在一定時(shí)間內(nèi)保留本次轉(zhuǎn)發(fā)流表，當(dāng)下次再有相同目的節(jié)點(diǎn)報(bào)文時(shí)直接按照本次流表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。
[0032]本發(fā)明有益效果。
[0033]將軟件定義網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)引入到配電通信網(wǎng)中，使得在原本相對(duì)剛性、閉塞的配電網(wǎng)變得更加靈活、高效。軟件定義網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)-控制分離的架構(gòu)讓配電通信網(wǎng)網(wǎng)底層的轉(zhuǎn)發(fā)更加高效，同時(shí)本發(fā)明中逐層集中的控制器能夠?qū)崿F(xiàn)全網(wǎng)的統(tǒng)一管理和控制，很好的解決了目前配電通信網(wǎng)中廠家過多而導(dǎo)致的各網(wǎng)管不能兼容、底層信息不能充分有效利用的問題。同時(shí)軟件定義網(wǎng)絡(luò)的可編程控制，讓配電網(wǎng)的管理更加方便，按照本發(fā)明中的報(bào)文交互流程圖所示就可以完成智能配電終端和綜合網(wǎng)管系統(tǒng)的互操作性。
【附圖說明】
[0034]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。本發(fā)明保護(hù)范圍不僅局限于以下內(nèi)容的表述。
[0035]圖1為本發(fā)明基于軟件定義網(wǎng)絡(luò)的配電網(wǎng)調(diào)度系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖。
[0036]圖2為有新設(shè)備加入配電網(wǎng)時(shí)系統(tǒng)的流程