【摘要】：應用軟件定義網(wǎng)絡(Software Defined Network, SDN)技術(shù)研究能源互聯(lián)網(wǎng)廣域測量系統(tǒng)具有重要意義。本文針對廣域測量系統(tǒng)(Wide-area Monitoring System,WAMS )通信網(wǎng)絡的發(fā)展需求,提出基于SDN的WAMS通信系統(tǒng)架構(gòu),并解決了 SDN控制器在電網(wǎng)中部署位置的問題,為WAMS網(wǎng)絡中控制器的部署提供理論依據(jù)。首先,本文從多業(yè)務擴展、實時性、安全性和可靠性等方面,分析能源互聯(lián)網(wǎng)場景下WAMS對通信網(wǎng)的需求,以此提出傳統(tǒng)通信網(wǎng)面臨的挑戰(zhàn)。然后分析SDN在網(wǎng)絡應用中的特點,挖掘其在滿足WAMS對通信網(wǎng)性能需求方面的優(yōu)勢,并結(jié)合SDN數(shù)控分離,可集中化控制的特點優(yōu)勢,提出基于SDN的WAMS通信網(wǎng)絡架構(gòu)。具體地,本文從邏輯部署和網(wǎng)絡拓撲兩部分描述了 WAMS網(wǎng)絡的設計思路。最后通過搭建平臺仿真以及定性分析驗證了該架構(gòu)在WAMS通信網(wǎng)絡可靠性和安全性的優(yōu)勢,從而證明了所提網(wǎng)絡架構(gòu)能夠滿足WAMS網(wǎng)絡的通信需求。其次,針對WAMS通信網(wǎng)絡采用多控制器部署模式后導致的控制器部署問題,本文從網(wǎng)絡成本、傳輸時延、控制同步時延以及流量均衡四方面進行分析,提出了帶約束條件的多目標優(yōu)化問題。然后利用粒子群算法(Particle Swarm Optimization,PSO)仿真分析得出該多目標優(yōu)化問題解的集合,并利用模糊準則進一步從得到的解集中仿真得出優(yōu)化問題的最優(yōu)解,從而解決了電力通信網(wǎng)絡中SDN控制器部署的問題。最后在實際電網(wǎng)拓撲中驗證了上述模型的有效性。
[Abstract]:It is of great significance to apply the software definition network (Software Defined Network, SDN) technology to study the energy internet wide area measurement system. In order to meet the needs of the development of wide area Measurement system (Wide-area Monitoring System,WAMS) communication network, this paper proposes a WAMS communication system architecture based on SDN, and solves the problem of the location of SDN controller in the power network, which provides a theoretical basis for the deployment of the controller in WAMS network. Firstly, this paper analyzes the demand of WAMS for communication network in the scenario of energy internet from the aspects of multi-service expansion, real-time, security and reliability, and puts forward the challenge that the traditional communication network faces. Then, this paper analyzes the characteristics of SDN in network applications, excavates its advantages in meeting the requirements of WAMS for communication network performance, and combines the advantages of SDN numerical control separation and centralized control, proposes a WAMS communication network architecture based on SDN. Specifically, this paper describes the design of WAMS network from two parts: logical deployment and network topology. Finally, the advantages of the proposed architecture in WAMS communication network reliability and security are verified by platform simulation and qualitative analysis. It is proved that the proposed network architecture can meet the communication requirements of WAMS network. Secondly, aiming at the problem of controller deployment caused by multi-controller deployment mode in WAMS communication network, this paper analyzes the network cost, transmission delay, control synchronization delay and traffic balance. A multi-objective optimization problem with constraints is proposed. Then the set of the solution of the multi-objective optimization problem is obtained by using particle swarm optimization (Particle Swarm Optimization,PSO) simulation analysis, and the optimal solution of the optimization problem is obtained from the simulation of the solution set obtained by using the fuzzy criterion. The problem of SDN controller deployment in power communication network is solved. Finally, the validity of the model is verified in the actual network topology.
【學位授予單位】：北京郵電大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP393.4;TK01;TM930

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本文編號：2290921