電力通信中分組傳送網技術的應用分析研究

摘要：為提高電力通信網的傳輸速率和可靠性，研究提出基于分組傳送網技術的新型的電力通信模型。對新型電力通信模型進行性能測試，結果顯示，新型電力通信模型的平均數據傳輸速率為128.5Mbps，優于傳統模型。此外，研究還在不同場景下對該模型的應用效果進行分析，發現該電力通信模型的時延為20.6ms，處于較高水平。上述結果說明，研究提出的模型能夠有效提高電力通信網絡的傳輸效果，促進電力通信領域的發展。

關鍵詞：電力通信分組傳送網應用效果數據傳輸速率

中圖分類號：TP3115中圖分類號：TM73

ResearchontheApplicationAnalysisofPacketTransmissionNetworkTechnologyinPowerCommunication

WANGPuzheng

NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding，HebeiProvince，071000China

Abstract：Toimprovethetransmissionrateandreliabilityofpowercommunicationnetwork，anewpowercommunicationmodelbasedonPacketTransmissionNetworktechnologyisproposedinthispaper.Itconductsperformancetestingofthenewpowercommunicationmodel，andtheresultshowsthattheaveragedatatransmissionrateofthenewpowercommunicationmodelis128.5Mbps，whichisbetterthanthetraditionalmodel.Inaddition，theresearchalsoanalyzestheapplicationeffectofthemodelindifferentscenarios，andfindsthatthedelayofthepowercommunicationmodelis20.6ms，whichisatahighlevel.Theaboveresultsshowthattheproposedmodelcaneffectivelyimprovethetransmissioneffectofpowercommunicationnetworkandpromotethedevelopmentofpowercommunicationfield.

KeyWords：Powercommunication;PacketTransportNetwork;Applicationeffect;Datatransferrate

隨著信息技術的迅猛發展，電力通信網作為支撐電力系統穩定運行的重要基礎設施，其傳輸效率和可靠性要求日益提升[1]。但傳統電力通信方法在面對現代電力系統日益增長的數據傳輸需求時發現其缺乏靈活性和可擴展性，難以適應電力系統不斷變化的通信需求。故尋找新型技術進行電力通信具有重要意義。分組傳送網技術因具有高效的數據傳輸能力和靈活的網絡拓撲結構，在通信領域應用得越發廣泛[2]。有研究發現，分組傳送網技術不僅能夠滿足電力系統日益增長的數據傳輸需求，還能夠有效應對復雜多變的網絡環境，保障電力通信的穩定性和安全性[3]。故研究創新性地將分組傳送網技術和電力通信網絡相結合，提出新型電力通信模型，并對該模型的性能進行驗證。期望通過此次研究能夠為電力通信網的優化升級提供理論支持和實踐指導，從而推動電力通信技術的持續創新與發展。

1融合分組傳送網的電力通信模型

1.1分組傳送網技術

分組傳送網技術是現代通信網絡中用于高效、靈活地傳輸數據的一項關鍵技術。它基于分組交換的原理，與傳統的電路交換網絡相比，具有更高的帶寬利用率和更靈活的業務適配能力[4]。分組傳送網技術的核心是其特定的分層模型，該模型將通信過程細分為多個層次，每個層次都具有獨特的功能和任務。

由圖1可得，分組傳送網共分為4層。該模型中的每一層都承擔著特定的功能，其中交通信息通道層（TrafficMessageChannel，TMC）定義了連接的類型、拓撲結構以及業務類型等關鍵特性，確保數據能夠在不同網絡節點之間順暢傳輸。而交通信息通路層（TrafficMessagePath，TMP）將多個客戶業務匯聚到一個更大的空間中，從而實現更經濟、更有效的數據傳輸和交換。此外，交通信息段層（TrafficMessageSection，TMS）主要負責在兩個節點之間建立和維護物理連接，確保通道層的信息能夠完整無誤地傳遞。最后的物理媒介層則負責將數據編碼成適合在特定媒介上傳輸的形式，并確保數據的正確接收和解碼。

1.2基于分組傳送網技術的電力通信模型構建

隨著電力行業的不斷發展和智能化轉型，電力通信系統作為支撐智能電網運行的關鍵基礎設施，其重要性日益凸顯[5]。分組傳送網技術以其高效的數據傳輸和靈活的網絡管理特性，為電力通信模型的構建提供了新的思路和方法。為了提高電力通信模型的性能，研究在分組傳送網分層模型的基礎上，結合電力通信的特點和需求，提出了新型電力通信模型。

由圖2可得，該模型通過接入層、匯聚層、核心層和業務層的協同工作，實現電力數據的高效傳輸和靈活管理。其中接入層的主要功能是支持智能電表、分布式能源設備等多種電力設備的接入。該電力通信模型的匯聚層的主要作用是將來自接入層的數據進行匯聚和整理，并根據業務需求進行流量控制和負載均衡處理，以確保數據的高效傳輸和網絡的穩定運行。核心層是電力通信模型的數據傳輸和管理中心，主要包括數據傳輸、資源分配以及數據管理3個模塊。核心層主要負責整個網絡的數據傳輸、路由選擇和資源分配等任務。而業務層的主要功能是根據電力通信的具體業務需求，提供定制化的服務。該層級主要包括定制服務和動態調整兩個模塊，通過這兩個模塊的共同作用，業務層能夠動態調整數據傳輸路徑和資源分配，確保業務的實時性和穩定性。

2改進電力通信模型的實際應用效果對比

為了對研究提出的新型電力通信模型的實際應用效果進行分析，研究將其和傳統的電力通信模型進行實證分析，將兩種電力通信模型均應用于某電力通信智能電網控制業務場景過程中，并以兩種模型的數據傳輸效率和網絡性能等作為對比指標。兩種電力通信模型在該電力通信業務場景過程中的數據傳輸速率以及網絡帶寬利用率對比結果如圖3所示。

由圖3（a）可得，研究提出的模型的平均數據傳輸速率為128.5Mbps，高于傳統電力通信模型的88.6Mbps。由圖3（b）可得，研究提出的電力通信模型的平均網絡帶寬利用率為37.6%，低于傳統電力通信模型的51.3%。造成上述結果的原因主要是分組傳送網技術的引入和模型架構的優化，使數據傳輸更加高效、穩定，網絡帶寬得到更充分的利用。以上結果說明，研究提出的新型電力通信模型的整體數據傳輸的效果更優。此外，為了進一步對新型電力通信模型的實際應用效果進行分析，研究將其應用于不同業務場景中，并將各個業務場景中的數據傳輸速率、時延和丟包率等指標進行收集并整理得到表1。

由表1可得，該模型在分布式能源接入管理業務場景中的數據傳輸速率最高，為163.2Mbps；在遠程抄表業務場景中的時延最低為18.2ms；在電能質量監測業務場景中的丟包率最低，為0.4%。且該電力通信模型在7種業務場景下的平均數據傳輸速率、時延、丟包率分別為152.4Mbps、20.6ms、0.5%。

3結論

針對目前的電力通信網的性能已無法滿足電力通信的需求的問題，研究利用分組傳送網技術優化電力通信模型，期望利用新型電力通信模型進行改善。研究首先將新型電力通信模型和傳統電力通信模型進行對比，結果顯示，新型電力通信模型數據傳輸速率為128.5Mbps，高于傳統電力通信模型的88.6Mbps；且其平均網絡帶寬利用率為37.6%，低于傳統電力通信模型的51.3%。隨后，研究在7種不同業務場景中驗證新型電力通信模型的性能，結果顯示，該模型在7種業務場景下的平均數據傳輸速率、時延、丟包率分別為152.4Mbps、20.6ms、0.50%。以上結果表明，新型電力通信模型能夠滿足智能電網對數據傳輸的多樣化需求，提升電力通信系統的整體性能。

參考文獻

[1]王迎春，胡永健，賀政，等.智能化服務型切片分組傳送網關鍵技術及產業化應用[J].中國科技成果，2023，24（16）：69-70.

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[3]陳佟，黃文雯，夏小萌，等.基于RSA算法的電力通信工程環境安全監測方法[J].微電子學與計算機，2023，40（4）：63-71.

[4]殷星，魏明.基于改進蟻群算法的PTN網絡路徑優化[J].計算機技術與發展，2020，30（12）：83-87.

[5]張明明，劉文盼，宋滸，等.基于密度聚類算法的電力通信監測分析[J].自動化儀表，2022，43（11）：73-78.