异构式配电通信网络结构与接口设计

构 网络 构架 ，是 目前 配 电通 信 网 面 临 的 重 要 问题
之 一 引。此 外 ，异 构 式 配 电 通 信 网络 还 面 临 着 两
保 障 能 源 安 全 、应 对 全 球 气 候 变 化 是 全 人 类 大 问 题 。其 一 ，配 电 网 用 户 终 端 网 络 种 类 繁 多 ，
中图分类 号 ：Ｔ Ｍ７ ３ ４
文献标识码 ：Ａ
Ｄ Ｏ Ｉ ：１ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ６ ７ ２— ０ ７ ９ ２ ． ２ ０ １ ４ ． ０ １ ０ ． ０ ０ ５
方 案 。如何 根 据 配 电 通 信 网 的典 型 需 求 来 设 计 异
０ 引言
接人 ，为 电 力 智 能 化 系 统 或 设 备 提 供 “ 即 插 即 混 合 通 信 技 术 体 制 的 异 构 配 电通 信 网 系 统 ；基 于 用 ” 的 电力 通 信 保 障 ，为 电 力 用 户 与 分 布 式 能 源 此 结 构 分 别 给 出 了城 市 和 农 村 配 电 通 信 网 络 的 提 供 信 息 交 互 通 信 渠 道 。
所 面 临 的 重 大挑 战 。 为 应 对 这 一 严 峻挑 战 ，欧 洲 、
每 一 种终 端 网络 的 通 信 协 议 各 不 相 同 ，这 使 得 总
户 。此 问题 可 归 结 为 配 电 网 络 中 的 多 址 问题 。 其
北 美 等 主 要 发 达 国 家 于 本 世 纪 初 相 继 提 出 了 智 能 服 务 器 端 无 法 识 别 这 些 不 同种 类 网 络 内 的 不 同 用
于 整 个 配 电 网 中 终 端 用 户 数 众 多 ，总 服 务 器 端 实
时 解 析 数 据 包 的 负 荷 极 大 ，速 率 难 以 支 撑 。此 问
能 配 电 通 信 网 的 重 要 建 设 目标 是 利 用 经 济 合 理 、 题 可 归 结 为 配 电 网络 中 的数 据 聚 合 问题 。
ｈ ｕ ａ． ｅ ｄ ｕ． ｃ ａ。
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电 力
科
学
与
工
程
２ ０ １ ４正
异 构 配 电通信 网基 本 结 构
１ ． １ 主体结构 设 计 由于 配 网通 信 结 构 复 杂 ，难 以 采 用 单 一 的通 信 技 术 满 足 所 有 配 网 系 统 需 求 川 。 因 此 ，采 用 异 构 网络 构 架 组 成 混 合 式 网络 是 配 电 通 信 网 的重 要 解 决 方 案 川 。 所 提 出 的 典 型 异 构 配 电 通 信 网
电 网 的 建 设 愿 景 ０ ，以达 到调 整能 源 消费 结构 、
保 证 国 家 能 源 安 全 、降 低 碳 排 放 标 准 等 目标 。 在 二 ，配 电 网用 户 终 端 都 会 产 生 大 量 短 数 据 包 ， 由
电力 系 统 通 信 中 ，智 能 配 电 通 信 网 是 智 能 配 电 网 的重 要 组 成 部 分 及 实 现 智 能 电 网 的 基 础 条 件 。 智
络 构 架 组 成 混 合 式 网 络 是 配 电 通 信 网 的 重 要 解 决 析 负荷 。
收 稿 日期 ：２ ０ １ ４— ０ ６—１ ７ 。
基金项 目 ：国家 高新 技术研究与发展计 划 （“ ８ ６ ３ ”计 划）（ ２ ０ １ ２ Ａ Ａ ０ ５ ０ ２ ０ １ ） 。
作者简 介 ：杨 云涛 （ １ ９ ８ ３一 ） ，男 ，工程 师 ，主要 从事 配 电网通信 与信息 系统技术 研究 与应用工 作 ，Ｅ — ｍａ ｉ ｌ ：ｈ ｕ ａ ｎ ｇ ｓ ｗ ＠ｔ ｓ ｉ ｎ ｇ －
异 构 式 配 电 通 信 网 络 结 构 与 接 口设 计
杨云涛 ，黄少伟 ，许知博
（ １ ．陕西省地方 电力 （ 集 团） 有限公司 ，陕西 西安 ７ １ ０ ０ ６ １ ；
２ ．清华大学 电机系 电力 系统 国家重点实验 室 ，北京 １ ０ ０ ０ ８ ４ ） 摘要 ：为匹配电力 系统的分级输 电特点 ，提 出三层异构 配电通信 网络 基本 结构 ，并分 别给 出城 市和农村 配 电通信 网络 的 实现方式。为解决 用户端异 构网络的 多址 问题 及服务 器端 因解析 海量短 数据 包而导致 的
实 现 方 式 。进 一 步 地 ，针 对 用 户 端 异 构 网络 的 多
然 而 ， 目前 配 网 通 信 具 有 结 构 复 杂 、通 信 节 址 问题 及 服 务 器 端 因解 析 海 量 短 数 据 包 而 导 致 的
点 分 散 、单 个 节 点 数 据 量 少 但 节 点 数 量 众 多 等 特 高 负荷 瓶 颈 ，提 出一 种 基 于 驻 地 网 网关 的 多 址 与 点 ， 目前 还 没 有 一 种 使 用 单 一 的通 信 技 术 便 满 足 短数 据 聚合 方 法 。该 方 法 有 效 解 决 了 异 构 驻 地 网 所 有 配 网 系统 需 求 的 方 案 。 因 此 ，采 用 异 构 网 络 的 多址 问题 ，并 大 大 降 低 了服 务 端 的 数 据 包 解
第３ ０卷第 １ ０期
２ ０ １ ４年 １ ０月 电来自力科学
与
工
程
Ｖ ｏ １ ． ３ Ｏ． Ｎ ｏ ． １ ０
２５ Ｏｃ ｔ ． ， ２０１ ４
Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ Ｐｏ ｗｅ ｒ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｉｎ ｒ ｇ
高负荷瓶 颈 ，提 出一种基 于驻地 网网关的 多址与短数据 聚合 方法。结果表 明，所提 三层 异构 网络适 用于
配 电通信 网络 ；所提 多址与短数据聚合 方法可有 效解决异 构驻地 网络的 多址 问题 ，并 大大降低服 务端 的
数 据 包 解析 负荷 。 关 键 词 ：配 电 通 信 网 ； 电力 系统 ；异 构 网络 ；驻 地 网 ； 多址
先 进 成 熟 的通 信 技 术 ，满 足 智 能 配 电 网发 展 各 阶 段 对 电力 通 信 网络 的 需 求 ，支 持 各 类 业 务 的 灵 活
本 文 从 电力 系 统 通 信 的典 型 需 求 出 发 ，提 出 了一 种 三 层 异 构 配 电 通 信 网络 基 本 结 构 ，适 用 于