基于异步整形机制的智能变电站通信队列调度策略

作     者：贾惠彬 武文瑞 吴堃 刘宇 常乃超 Jia Huibin;Wu Wenrui;Wu Kun;Liu Yu;Chang Naichao

作者机构：华北电力大学电子与通信工程系保定071003 国家电网公司国家电力调度控制中心北京100031 

出 版 物：《电工技术学报》 (Transactions of China Electrotechnical Society)

年 卷 期：2024年第39卷第17期

页      面：5422-5433页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2021YFB2401000) 

主　　题：智能变电站 时间敏感网络 异步整形 通信队列调度 

摘      要：时间敏感网络(TSN)因能为智能变电站关键通信业务提供确定性低延时传输服务而得到广泛关注。针对现有变电站工业以太网交换机通信队列调度策略难以从理论上保证关键通信业务的实时性和可靠性的问题,该文提出了基于TSN异步整形机制(ATS)的智能变电站通信队列调度策略。首先,基于智能变电站业务流服务质量需求及传输特点,提出了智能变电站业务流的优先级划分及整形队列分配方案;其次,建立了以业务流端到端时延最小化为目标的整形器参数最优化模型,并通过内点优化算法求解;最后,整形器采用基于令牌桶的流量整形方法对划分后的业务流进行整形,整形后的流量基于严格优先级算法调度传输。基于OMNet++进行了仿真实验,实验结果表明,该文所提方法能够保障关键通信业务的确定性低时延传输。