智能配电通信网集中式控制架构及算法研究

发布时间：2017-07-16 20:17

  本文关键词：智能配电通信网集中式控制架构及算法研究

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【摘要】：配电网规模庞大、结构复杂、设备节点种类繁多,对其直接进行智能化改造存在投资大、技术复杂、施工困难的问题。本文针对上述情况提出了以现有配电网的设备资源为基础,利用软件定义网络(SDN)集中式控制网络技术进行智能配电通信网的网络构建方案。本文在SDN网络技术的基础上进行了智能配电通信网的网络架构研究以及与网络架构设计匹配的路由策略设计。在网络架构设计中,逻辑架构上采用层次化设计,根据配电电压等级将网络划分为底层网络和顶层网络,其中以10kV和35kV配电等级为底层网络、采用Openflow互联,110kV为顶层网络、采用IP互联；物理架构上与现有的配电网设备相结合,以配电网本地通信层的集中器为SDN网络的交换机设置节点来构建数据转发网。在网络的关键部分设计中,控制平台采用分层式架构模型,将控制平台分为接入层控制平台和骨干层控制平台,接入层控制平台控制底层网络、采用分布式架构,骨干层控制平台控制顶层网络、采用主备式架构；控制器的设计以Openflow为基础,采用基于流表项的逻辑工作方式；网络管理系统的设计在Openflow协议的基础上采用SNMP协议进行网络数据管理、MySQL数据库进行数据存储,以Web浏览的方式提供人机交互。在路由策略设计中,采用SDN路由策略与IP路由策略相结合的过渡路由策略,设计目标是实现跨IP网络的SDN虚拟网络的构建。路由策略的执行按照SDN内部拓扑发现、边缘交换机IP地址的获取、虚拟网络构造三个步骤进行。SDN内部拓扑的发现采用广播LLDP数据包；边缘交换机IP地址由控制器根据IP路由器的广播信息进行配置；虚拟网络的构建采用以已获得的SDN内部拓扑为基础,由边缘交换机之间的拓扑进行互联的方式。
【关键词】：智能配电通信网 网络架构 路由策略 SDN Openflow
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM73
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-14
• 1.1 研究背景及意义9-10
• 1.2 国内外研究现状10-12
• 1.3 本文的主要工作12-14
• 第2章 基于SDN的智能配电通信网集中式控制网络的关键技术14-27
• 2.1 智能配电通信网特点和性能需求14-15
• 2.1.1 智能配电网的特征14
• 2.1.2 智能配电网的技术框架14-15
• 2.2 基于SDN的网络架构技术15-22
• 2.2.1 SDN网络构架的特点15-17
• 2.2.2 SDN组网的应用17-21
• 2.2.3 SDN技术分析21-22
• 2.3 Openflow技术22-26
• 2.3.1 Openflow交换机22-25
• 2.3.2 Openflow控制器25-26
• 2.4 本章小结26-27
• 第3章 智能配电通信网的网络架构设计27-48
• 3.1 智能配电通信网络网络架构的总体设计27-32
• 3.1.1 配电网的物理架构27-28
• 3.1.2 配电网的通信体系结构28-30
• 3.1.3 基于SDN的智能配电网通信的总体架构30-32
• 3.2 控制平台具体设计32-38
• 3.2.1 SDN控制平台的几种架构方式33-37
• 3.2.2 智能配电网的SDN控制平台架构37-38
• 3.3 控制器设计38-40
• 3.3.1 总体架构38-39
• 3.3.2 控制器的工作逻辑设计39-40
• 3.4 网络管理系统设计40-47
• 3.4.1 网络管理系统的总体设计40-42
• 3.4.2 数据获取层42
• 3.4.3 数据处理与存储层42-46
• 3.4.4 数据展示层46-47
• 3.5 本章小结47-48
• 第4章 路由策略研究48-56
• 4.1 智能配电通信网路由策略分析48-50
• 4.1.1 单一SDN路由策略和过渡路由策略48
• 4.1.2 过渡路由策略48-50
• 4.2 过渡路由策略的具体设计50-55
• 4.2.1 拓扑发现51-52
• 4.2.2 SDN交换机IP地址的获取52-54
• 4.2.3 虚拟网络拓扑构造54-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 总结与展望56-57
• 5.1 研究总结56
• 5.2 展望56-57
• 参考文献57-60
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果60-61
• 攻读硕士学位期间参加的科研工作61-62
• 致谢62

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本文编号：550386