CN104836846A - 一种基于sdn技术的能源互联通信网络架构*** - Google Patents

一种基于sdn技术的能源互联通信网络架构*** Download PDF

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Abstract

一种基于SDN技术的能源互联通信网络架构***，包括：分布式发电电源、储能装置、智能能源控制器、电力通信网、数据中心和SDN控制器；所述分布式发电电源和储能装置相互连接；所述智能能源控制器分别与分布式发电电源、储能装置和电力通信网连接，通过有线或无线方式接收采集信息，并将接收的采集信息上传至数据中心；所述数据中心下接电力通信网，上接SDN控制器。构建的能源互联通信网络架构***，实现了能源的合理调度和有效利用。

Description

一种基于SDN技术的能源互联通信网络架构***
技术领域
本发明涉及一种网络***，具体涉及一种基于SDN技术的能源互联通信网络架构***。
背景技术
能源是人类生存发展的重要物质基础，但从世界范围来看，能源可持续发展的问题始终没有得到根本解决。所谓解决能源问题，已不是简单地增加能源供给、提高能源利用效率，而是需要全面的变革，把能量流和信息流融合，建立一个全新的能源体系，形成能源应用的创新形式。基于现有的能源基础设施，可再生能源资源在传输和利用等方面仍存在瓶颈，基于现有的能源基础设施，运用先进的信息和互联网的理念、方法和技术，与可再生能源技术相结合，构建能源互联网，为实现能源可持续发展提出了一条可预见并且具有可行性的技术路线。
能源互联网作为传统能源结构裂解的最好触媒，推动了能源设施从孤岛***、自动化运转到柔性能源生态集群，是人类智能化历史上最大的产业升迁。能源互联网将推动所有能源设施从孤立设施、专业***、行业网络整合为网络化能源生态集群，形成人、机、网、市场四位一体的格局，全球能源结构正面临着一次前所未有的巨大转型和产业增长的爆发。
为此，国内外学者对能源互联网组网及相关技术展开大量研究，其中以美国和德国为典型代表。基于美国能源分布特点，美国NSF提出的FREEDM和伯克利分校的观点，皆为自上而下的集中管理模式；而德国也推出了E-Energy计划，并根据欧盟区域一体化的特点制定了分散式协同管理模式的能源互联网络模型。
我国的一些研究机构，比如清华、北邮等一些高校也积极展开了对能源互联网的研究，并取得了可观的研究成果，但至今仍未提出一个较为完整的用于能源互联的通信网络架构。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种基于SDN技术的能源互联通信网络架构***，使多台SDN控制器之间相互连接，利用集群技术相互通信，构建了一个分布式可再生能源互联网，实现了能源的合理调度和利用。
本发明的目的是采用下述技术方案实现的：
一种基于SDN技术的能源互联通信网络架构***，包括：分布式发电电源、储能装置、智能能源控制器、电力通信网、数据中心和SDN控制器；所述分布式发电电源和储能装置相互连接；所述智能能源控制器分别与分布式发电电源、储能装置和电力通信网连接，通过有线或无线方式接收采集信息，并将接收的采集信息上传至数据中心；所述数据中心下接电力通信网，上接SDN控制器。
优选的，所述储能装置，用于存储能源；所述智能能源控制器，用于对信息进行初步整理，执行从数据中心返回的信息。
优选的，通过一对自定义的信息表单承载所述智能能源控制器和数据中心之间的通信。
进一步地，所述信息表单，包括智能能源控制器上传信息表单和数据中心返回信息表单；
其中，所述智能能源控制器上传信息表单，包括本地地理位置信息、本地气候信息和本地用信息；
数据中心返回信息表单，包括售电所得费、购电用电费和本地能源调用指令。
进一步地，所述智能能源控制器，包括手动控制模式和自动控制模式；
所述手动控制模式是指用户根据需要自己调节智能能源控制器；
所述自动控制模式是指智能能源控制器直接根据所述数据中心返回信息表单对能源进行调用。
优选的，与数据中心连接的SDN控制器为一个或多个，所述SDN控制器由一台SDN总控制器和若干SDN分控制器构成；
所述SDN总控制器与SDN分控制器相互连接，建立集群通信；
当多个SDN控制器同时与一个数据中心通信时，该数据中心只接受所述SDN总控制器对其控制，其他连接的分SDN控制器作为备份控制器。
优选的，所述SDN控制器与数据中心通过OpenFlow协议或OF-CONFIG协议进行信息交互。
优选的，所述数据中心为每一个与其相连的智能能源控制器构建一台虚拟机储存信息；所述SDN控制器通过构建的虚拟机管理智能能源控制器。
与现有技术相比，本发明达到的有益效果是：
1、SDN总控制器针对整个区域的能源分布和需求进行全面了解，制定出最合理的能源调度策略；每个数据中心与不止一个SDN控制器连接，但同一时间同一个数据中心只接受一个SDN控制器的控制，有效防止了因一个数据中心同时占用多台控制器造成资源浪费和多台控制器对同一数据中心发出不同指令导致决策冲突，从而增强了网络的可靠性。
2、SDN分控制器之间无需相互沟通以及通信协议，由此降低了对最下层装置的通信和信息处理要求，提高了工作效率。
3、智能能源控制器中两种模式的设置保证了本地用电的稳定性，并增加了用户的选择。
附图说明
图1为智能能源控制器在网络中的结构示意图；
图2为智能能源控制器、数据中心和SDN控制器的结构示意图；
图3为智能能源控制器上传的信息表单示意图；
图4为数据中心返回的信息表单示例图；
图5为多台SDN控制器和数据中心的结构示意图；
图6为SDN控制器集群***示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的详细说明。
如图1所示，一种基于SDN技术(软件定义网络Software Defined Network,SDN)的能源互联通信网络架构***，所述***包括：分布式发电电源、储能装置、智能能源控制器、电力通信网、数据中心和SDN控制器；所述分布式发电电源和储能装置相互连接；所述智能能源控制器分别与分布式发电电源、储能装置和电力通信网连接，通过有线或无线方式接收采集信息，并将接收的采集信息上传至数据中心；如图2所示，所述数据中心下接电力通信网，上接SDN控制器。
所述储能装置，用于存储能源；
所述智能能源控制器，内有特设的处理***，用于对信息进行初步整理，执行从数据中心返回的信息。
通过一对自定义的信息表单承载所述智能能源控制器和数据中心之间的通信。
所述信息表单，包括智能能源控制器上传信息表单和数据中心返回信息表单；
所述表单参考SDN交换机中的OpenFlow流表的设计，该表单的设计可以方便数据中心对所得信息进行快速的处理。
其中，如图3所示，所述智能能源控制器上传信息表单，包括本地地理位置信息、本地气候信息和本地用信息；
如图4所示，数据中心返回信息表单，包括售电所得费、购电用电费和本地能源调用指令。
所述智能能源控制器，包括手动控制模式和自动控制模式；
所述手动控制模式是指用户根据需要自己调节智能能源控制器；
所述自动控制模式是指智能能源控制器直接根据所述数据中心返回信息表单对能源进行调用。
结合图5和图6所示，与数据中心连接的SDN控制器为一个或多个，所述SDN控制器由一台SDN总控制器和若干SDN分控制器构成；
所述SDN总控制器与SDN分控制器相互连接，建立集群通信；例如Hazelcast；
当多个SDN控制器同时与一个数据中心通信时，该数据中心只接受所述SDN总控制器对其控制，其他连接的分SDN控制器作为备份控制器。
所述SDN控制器与数据中心通过OpenFlow协议或OF-CONFIG协议进行信息交互。
所述数据中心为每一个与其相连的智能能源控制器构建一台虚拟机储存信息；所述SDN控制器通过构建的虚拟机管理智能能源控制器；SDN控制器通过对虚拟机的动态配置，实现资源的高效利用。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，这些变更、修改或者等同替换，其均在其申请待批的权利要求范围之内。

Claims (8)

1.一种基于SDN技术的能源互联通信网络架构***，其特征在于，所述***包括：分布式发电电源、储能装置、智能能源控制器、电力通信网、数据中心和SDN控制器；所述分布式发电电源和储能装置相互连接；所述智能能源控制器分别与分布式发电电源、储能装置和电力通信网连接，通过有线或无线方式接收采集信息，并将接收的采集信息上传至数据中心；所述数据中心下接电力通信网，上接SDN控制器。
2.如权利要求1所述的能源互联通信网络架构***，其特征在于，所述储能装置，用于存储能源；
所述智能能源控制器，用于对信息进行初步整理，执行从数据中心返回的信息。
3.如权利要求1所述的能源互联通信网络架构***，其特征在于，通过一对自定义的信息表单承载所述智能能源控制器和数据中心之间的通信。
4.如权利要求3所述的能源互联通信网络架构***，其特征在于，所述信息表单，包括智能能源控制器上传信息表单和数据中心返回信息表单；
其中，所述智能能源控制器上传信息表单，包括本地地理位置信息、本地气候信息和本地用信息；
数据中心返回信息表单，包括售电所得费、购电用电费和本地能源调用指令。
5.如权利要求3所述的能源互联通信网络架构***，其特征在于，所述智能能源控制器，包括手动控制模式和自动控制模式；
所述手动控制模式是指用户根据需要自己调节智能能源控制器；
所述自动控制模式是指智能能源控制器直接根据所述数据中心返回信息表单对能源进行调用。
6.如权利要求1所述的能源互联通信网络架构***，其特征在于，与数据中心连接的SDN控制器为一个或多个，所述SDN控制器由一台SDN总控制器和若干SDN分控制器构成；
所述SDN总控制器与SDN分控制器相互连接，建立集群通信；
当多个SDN控制器同时与一个数据中心通信时，该数据中心只接受所述SDN总控制器对其控制，其他连接的分SDN控制器作为备份控制器。
7.如权利要求1所述的能源互联通信网络架构***，其特征在于，所述SDN控制器与数据中心通过OpenFlow协议或OF-CONFIG协议进行信息交互。
8.如权利要求1所述的能源互联通信网络架构***，其特征在于，所述数据中心为每一个与其相连的智能能源控制器构建一台虚拟机储存信息；所述SDN控制器通过构建的虚拟机管理智能能源控制器。
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